WO2013118479A1 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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WO2013118479A1
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imaging
lens group
object side
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右恭 富岡
長　倫生
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富士フイルム株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
    • G02B15/1431—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02—Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length

Definitions

  • the present invention relates to an imaging lens and an imaging apparatus, and more particularly to an imaging lens used in an electronic camera such as a digital camera, a broadcast camera, and a movie shooting camera, and an imaging apparatus including the imaging lens.
  • Patent Document 1 FNo. An imaging lens of 1.4 is proposed.
  • Patent Document 2 proposes a focusing lens that is focused on the rear focus to reduce the weight of the focus lens.
  • a movie shooting lens is required to have a high performance up to an open aperture, but the imaging lens disclosed in Patent Document 1 is FNo.
  • the imaging lens disclosed in Patent Document 1 is FNo.
  • the sagittal coma flare remains at the wide aperture and the focusing weight is heavy because the entire payout focusing is performed.
  • Patent Document 2 The imaging lens disclosed in Patent Document 2 is lightweight because focusing is performed with a single cemented lens. However, there was a drawback that it was dark as 2.8.
  • the present invention was made in view of the above circumstances, and the focusing group is lightweight, and FNo.
  • An object of the present invention is to provide an imaging lens having a small size and high performance, and an imaging apparatus including the imaging lens.
  • the imaging lens of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power that is fixed during focusing, a second lens group having a positive refractive power that moves during focusing, and a third lens group that is fixed during focusing.
  • the first lens group includes, in order from the object side, a first-a lens group having a positive refractive power, a stop, and a first-b lens group having a positive refractive power.
  • the first-a lens group is disposed on the object side.
  • a positive lens 1a1 having a convex surface with a small absolute value of curvature radius, a negative meniscus lens 1a2 having a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens 1a3 having a convex surface facing the object side, and a positive lens having a convex surface facing the object side Meniscus lens 1a4, negative lens 1a5 with a concave surface having a small absolute value of curvature radius on the image side, positive lens 1a6, negative lens 1a7, and cemented lens of positive lens 1a8 and negative lens 1a9 Characterized in that it consists's.
  • f is the focal length of the entire system when focusing on an object at infinity
  • f2 is the focal length of the second lens group
  • the second lens group is preferably a positive lens having a convex surface with a small absolute value of the radius of curvature facing the object side.
  • the 1b lens group includes a cemented lens of the positive lens 1b1 and the negative lens 1b2.
  • the third lens group includes, in order from the object side, a negative lens 31 having a surface with a small radius of curvature directed toward the image side, and a positive lens 32 having a surface with a small radius of curvature directed toward the object side. It is preferable.
  • ⁇ 1a8 is the Abbe number of the positive lens 1a8 and ⁇ 1a9 is the Abbe number of the negative lens 1a9.
  • An image pickup apparatus of the present invention includes the above-described image pickup lens of the present invention.
  • the imaging lens of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power that is fixed during focusing, a second lens group having a positive refractive power that moves during focusing, and a third lens group that is fixed during focusing.
  • the first lens group includes, in order from the object side, a first-a lens group having a positive refractive power, a stop, and a first-b lens group having a positive refractive power.
  • the first-a lens group is disposed on the object side.
  • a positive lens 1a1 having a convex surface with a small absolute value of curvature radius, a negative meniscus lens 1a2 having a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens 1a3 having a convex surface facing the object side, and a positive lens having a convex surface facing the object side Meniscus lens 1a4, negative lens 1a5 with a concave surface having a small absolute value of curvature radius on the image side, positive lens 1a6, negative lens 1a7, and cemented lens of positive lens 1a8 and negative lens 1a9 Since consisted of drawing, together with the focusing lens unit (second lens unit) can be lighter, FNo. It is possible to realize a small and high performance imaging lens.
  • the imaging apparatus of the present invention includes the imaging lens of the present invention, it is possible to perform focusing at high speed and obtain a brighter and higher quality image.
  • Sectional drawing which shows the lens structure of the imaging lens (common with Example 1) concerning one Embodiment of this invention.
  • Sectional drawing which shows the lens structure of the imaging lens of Example 2 of this invention.
  • Sectional drawing which shows the lens structure of the imaging lens of Example 3 of this invention.
  • Aberration diagrams (AE) of the imaging lens of Example 1 of the present invention Lateral aberration diagram of the imaging lens of Example 1 of the present invention
  • Lateral aberration diagram of the imaging lens of Example 2 of the present invention
  • Lateral aberration diagram of the imaging lens of Example 3 of the present invention is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a lens configuration of an imaging lens (common to Example 1) according to an embodiment of the present invention.
  • the configuration example shown in FIG. 1 is the same as the configuration of the imaging lens of Example 1 described later.
  • the left side is the object side
  • the right side is the image side.
  • This imaging lens has a positive refractive power that is fixed at the time of focusing and has positive refractive power along the optical axis Z in order from the object side.
  • the first lens group G1 including the aperture stop St has a positive refractive power that moves at the time of focusing.
  • the second lens group G2 includes a third lens group G3 that is fixed during focusing. Note that the aperture stop St shown in FIG. 1 does not necessarily indicate the size or shape, but indicates the position on the optical axis Z.
  • the first lens group G1 has positive refractive power in this way, the height of the on-axis marginal ray to the second lens group G2 can be suppressed, and therefore the focusing lens group (second lens group G2). It is possible to reduce the weight by suppressing the diameter.
  • FIG. 1 shows an example in which a parallel plate-like optical member PP that assumes these is arranged between the third lens group G3 and the image plane Sim.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a first-a lens group G1a having a positive refractive power, an aperture stop St, and a first-b lens group G1b having a positive refractive power.
  • the 1a lens group G1a includes a positive lens L1a1 having a convex surface with a small absolute value of curvature radius on the object side, a negative meniscus lens L1a2 having a convex surface on the object side, and a negative meniscus having a convex surface on the object side.
  • Lens L1a3, positive meniscus lens L1a4 having a convex surface facing the object side, negative lens L1a5 having a concave surface having a small absolute value of curvature radius toward the image side, positive lens L1a6, negative lens L1a7, positive lens L1a8 and negative lens L1a9 It consists of a cemented lens. By adopting such a configuration, spherical aberration, coma and astigmatism can be suppressed.
  • the 1b lens group G1b includes a cemented lens of a positive lens L1b1 and a negative lens L1b2. With such a configuration, axial chromatic aberration and magnification chromatic aberration can be corrected.
  • the second lens group G2 is composed of a positive lens L2 having a convex surface with a small absolute value of the radius of curvature facing the object side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a negative lens L31 having a surface with a small radius of curvature facing the image side, and a positive lens L32 having a surface with a small radius of curvature facing the object side. Become.
  • the imaging lens according to the embodiment of the present invention is configured to satisfy the following conditional expression (1). If the following conditional expression (1) ′ is satisfied, a higher-performance imaging lens can be obtained.
  • f is the focal length of the entire system when focusing on an object at infinity
  • f2 is the focal length of the second lens group
  • conditional expression (1) If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the amount of focusing movement becomes too large, and if the upper limit is exceeded, fluctuations in spherical aberration due to focusing will increase.
  • the imaging lens according to the embodiment of the present invention is configured to satisfy the following conditional expressions (2) and (3).
  • ⁇ 1a8 is the Abbe number of the positive lens 1a8 and ⁇ 1a9 is the Abbe number of the negative lens 1a9.
  • conditional expression (2) If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, it is difficult to correct axial chromatic aberration. If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, it will be difficult to correct secondary chromatic aberration, and if it exceeds the upper limit, it will be difficult to correct axial chromatic aberration.
  • the imaging lens according to the embodiment of the present invention is configured to satisfy the following conditional expression (4). If the following conditional expression (4) 'is satisfied, a higher-performance imaging lens can be obtained.
  • conditional expression (4) If the lower limit of the conditional expression (4) is not reached, the tilt angle of the principal ray incident on the second lens group G2 increases, and the angle of view variation due to focusing increases.
  • the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the height of the principal ray incident on the second lens group G2 increases, and the angle of view variation due to focusing also increases.
  • the material disposed closest to the object side specifically, glass is preferably used, or transparent ceramics may be used.
  • a protective multilayer coating is preferably applied.
  • an antireflection coat for reducing ghost light during use may be applied.
  • optical member PP is arranged between the lens system and the image plane Sim, but instead of arranging a low-pass filter, various filters that cut a specific wavelength range, and the like.
  • these various filters may be arranged between the lenses, or a coating having the same action as the various filters may be applied to the lens surface of any lens.
  • FIG. 1 is a sectional view showing the lens configuration of the imaging lens of Example 1
  • FIG. 2 is a sectional view showing the lens configuration of the imaging lens of Example 2
  • FIG. 2 is a sectional view showing the lens configuration of the imaging lens of Example 3.
  • the optical member PP is also shown together, the left side is the object side, the right side is the image side, and the illustrated aperture stop St does not necessarily represent the size or shape.
  • the position on the optical axis Z is shown.
  • Table 1 shows basic lens data of the imaging lens of Example 1, and Table 2 shows data related to specifications.
  • Table 3 shows basic lens data of the imaging lens of Example 2, and Table 4 shows data related to specifications.
  • Table 5 shows basic lens data of the imaging lens of Example 3, and Table 6 shows data related to specifications.
  • the Ri column shows the radius of curvature of the i-th surface
  • the Di column shows the surface spacing on the optical axis Z between the i-th surface and the i + 1-th surface.
  • the Ndi column shows the refractive index for the d-line (wavelength 587.6 nm) of the medium between the i-th surface and the (i + 1) -th surface, and the most object side optical element is the first in the ⁇ dj column.
  • the sign of the radius of curvature is positive when the surface shape is convex on the object side and negative when the surface shape is convex on the image side.
  • the basic lens data includes the aperture stop St, the optical member PP, and the image plane.
  • the phrase (aperture) is written together with the surface number.
  • the surface number column of the surface corresponding to the image surface together with the surface number (image surface ).
  • the data on the specifications in Table 2 include focal length f ', F number Fno. And the value of the total angle of view 2 ⁇ .
  • Table 7 shows values corresponding to conditional expressions (1) to (4) of the imaging lenses of Examples 1 to 3.
  • the d-line is used as the reference wavelength, and the values shown in Table 7 below are at this reference wavelength.
  • FIGS. 4A to 4E show aberration diagrams of the imaging lens of Example 1.
  • FIG. 4A to 4E show spherical aberration, sine condition violation amount, astigmatism, distortion aberration, and lateral chromatic aberration, respectively.
  • Each aberration diagram representing spherical aberration, astigmatism, and distortion shows aberrations with the d-line (wavelength 587.6 nm) as the reference wavelength.
  • the aberrations for the d-line (wavelength 587.6 nm), C-line (wavelength 656.3 nm), F-line (wavelength 486.1 nm), and g-line (wavelength 435.8 nm) are shown as solid lines. , Long broken line, short broken line, gray line.
  • the sagittal and tangential aberrations are indicated by a solid line and a broken line, respectively.
  • Fno Of spherical aberration diagram. Means F number, and ⁇ in other aberration diagrams means half angle of view.
  • FIG. 1 a lateral aberration diagram of the imaging lens of Example 1 is shown in FIG.
  • the aberrations for the d-line (wavelength 587.6 nm), C-line (wavelength 656.3 nm), and F-line (wavelength 486.1 nm) are shown by a solid line, a short broken line, and a long broken line, respectively.
  • FIGS. 6A to 6E aberration diagrams of the imaging lens of Example 2 are shown in FIGS. 6A to 6E, and lateral aberration diagrams are shown in FIG.
  • FIGS. 8A to 8E aberration diagrams of the imaging lens of Example 3 are shown in FIGS. 8A to 8E, and lateral aberration diagrams are shown in FIG.
  • FIG. 10 shows a schematic configuration diagram of an imaging apparatus using the imaging lens of the embodiment of the present invention as an example of the imaging apparatus of the embodiment of the present invention.
  • the imaging device include a video camera and an electronic still camera that use a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS as a recording medium.
  • An imaging apparatus 10 illustrated in FIG. 10 includes an imaging lens 1, a filter 2 disposed on the image side of the imaging lens 1, an imaging element 3 that captures an image of a subject formed by the imaging lens, and the imaging element 3.
  • a signal processing unit 4 that performs arithmetic processing on the output signal
  • a focus control unit 5 for adjusting the focus of the imaging lens 1.
  • the imaging lens 1 has a positive refractive power in order from the object side, and includes a first lens group G1 including an aperture stop, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group G3 having a refractive power.
  • the second lens group is moved to perform focusing.
  • FIG. 10 schematically shows each lens group.
  • the image pickup device 3 converts an optical image formed by the image pickup lens 1 into an electric signal, and the image pickup surface thereof is disposed so as to coincide with the image surface of the image pickup lens.
  • a CCD or a CMOS can be used as the imaging element 3.
  • the present invention has been described with reference to the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made.
  • the values of the radius of curvature, the surface interval, the refractive index, the Abbe number, the aspherical coefficient, etc. of each lens component are not limited to the values shown in the above numerical examples, and can take other values.

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Abstract

【課題】撮像レンズにおいて、フォーカシング群を軽量化するとともに、ＦＮｏ．が小さく高性能なものとする。 【解決手段】フォーカシング時固定で正の屈折力を有する第１レンズ群（Ｇ１）、フォーカシング時に移動する正の屈折力を有する第２レンズ群（Ｇ２）、フォーカシング時固定の第３レンズ群（Ｇ３）からなる撮像レンズにおいて、第１レンズ群（Ｇ１）は、正の屈折力の第１ａレンズ群（Ｇ１ａ）、開口絞り（Ｓｔ）、正の屈折力の第１ｂレンズ群（Ｇ１ｂ）からなり、第１ａレンズ群（Ｇ１ａ）は、正レンズ（Ｌ１ａ１）、負のメニスカスレンズ（Ｌ１ａ２）、負のメニスカスレンズ（Ｌ１ａ３）、正のメニスカスレンズ（Ｌ１ａ４）、負レンズ（Ｌ１ａ５）、正レンズ（Ｌ１ａ６）、負レンズ（Ｌ１ａ７）、正レンズ（Ｌ１ａ８）と負レンズ（Ｌ１ａ９）の接合レンズからなるものとする。

Description

撮像レンズおよび撮像装置
　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、デジタルカメラ、放送用カメラ、映画撮影用カメラ等の電子カメラに用いられる撮像レンズおよび該撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。
　ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の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の撮像装置に用いられる撮像レンズとして、明るく高性能なものが過去に複数提案されている。その中でも、特にガウス型は有名であり、ＦＮｏ．が１．２から２．８程度まで各種提案されている。
　例えば、特許文献１では、ＦＮｏ．が１．４の撮像レンズが提案されている。また、フォーカシングをリアフォーカスにしてフォーカスレンズの軽量化を図ったものが、特許文献２において提案されている。
特開平６－２４２３７０号公報 特開平９－４９９６８号公報
　特に映画撮影用レンズでは開放絞りまで高性能であることが要求されるが、特許文献１の撮像レンズは、ＦＮｏ．が１．４と明るいが、開放絞りではサジタルコマフレアが残り、また、全体繰り出しフォーカシングを行うため、フォーカシングの重量が重いという欠点があった。
　また、特許文献２の撮像レンズは、フォーカシングを接合レンズ１つで行うため軽量であるが、ＦＮｏ．が２．８と暗いという欠点があった。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、フォーカシング群が軽量で、ＦＮｏ．が小さく高性能な撮像レンズおよび該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、フォーカシング時固定で正の屈折力を有する第１レンズ群、フォーカシング時に移動する正の屈折力を有する第２レンズ群、フォーカシング時固定の第３レンズ群からなる撮像レンズにおいて、第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力の第１ａレンズ群、絞り、正の屈折力の第１ｂレンズ群からなり、第１ａレンズ群は、物体側に曲率半径の絶対値の小さい凸面を向けた正レンズ１ａ１、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ１ａ２、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ１ａ３、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ１ａ４、像側に曲率半径の絶対値の小さい凹面を向けた負レンズ１ａ５、正レンズ１ａ６、負レンズ１ａ７、正レンズ１ａ８と負レンズ１ａ９の接合レンズからなることを特徴とする。
　本発明の撮像レンズでは、下記条件式を満足することが好ましい。
　０．２０＜ｆ／ｆ２＜０．５０　…（１）
　ただし、ｆ：無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離、ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離とする。
　この場合、下記条件式を満足することがさらに好ましい。
　０．２５＜ｆ／ｆ２＜０．４０　…（１）’
　また、第２レンズ群は、物体側に曲率半径の絶対値の小さい凸面を向けた正レンズからなることが好ましい。
　また、第１ｂレンズ群は、正レンズ１ｂ１と負レンズ１ｂ２の接合レンズからなることが好ましい。
　また、第３レンズ群は、物体側から順に、像側に曲率半径の絶対値の小さい面を向けた負レンズ３１、物体側に曲率半径の絶対値の小さい面を向けた正レンズ３２からなることが好ましい。
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　８０＜ν１ａ８　…（２）
　４０＜ν１ａ９＜６０　…（３）
　ただし、ν１ａ８：前記正レンズ１ａ８のアッベ数、ν１ａ９：前記負レンズ１ａ９のアッベ数とする。
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　０．２０＜Ｄ／ｆ＜０．６０　…（４）
　ただし、Ｄ：前記絞りと前記１ｂレンズの間隔、ｆ：無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離とする。
　この場合、下記条件式を満足することがさらに好ましい。
　０．３０＜Ｄ／ｆ＜０．５０　…（４）’
　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。
　本発明の撮像レンズは、物体側から順に、フォーカシング時固定で正の屈折力を有する第１レンズ群、フォーカシング時に移動する正の屈折力を有する第２レンズ群、フォーカシング時固定の第３レンズ群からなる撮像レンズにおいて、第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力の第１ａレンズ群、絞り、正の屈折力の第１ｂレンズ群からなり、第１ａレンズ群は、物体側に曲率半径の絶対値の小さい凸面を向けた正レンズ１ａ１、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ１ａ２、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ１ａ３、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ１ａ４、像側に曲率半径の絶対値の小さい凹面を向けた負レンズ１ａ５、正レンズ１ａ６、負レンズ１ａ７、正レンズ１ａ８と負レンズ１ａ９の接合レンズからなるものとしたので、フォーカシングレンズ群（第２レンズ群）を軽量化できるとともに、ＦＮｏ．が小さく高性能な撮像レンズを実現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、高速でフォーカシングを行うことが可能となり、さらに明るく高画質の映像を得ることができる。
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１の撮像レンズの各収差図（Ａ～Ｅ） 本発明の実施例１の撮像レンズの横収差図 本発明の実施例２の撮像レンズの各収差図（Ａ～Ｅ） 本発明の実施例２の撮像レンズの横収差図 本発明の実施例３の撮像レンズの各収差図（Ａ～Ｅ） 本発明の実施例３の撮像レンズの横収差図 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（実施例１と共通）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、右側が像側である。
　この撮像レンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、フォーカシング時固定で正の屈折力を有し、開口絞りＳｔを含む第１レンズ群Ｇ１、フォーカシング時に移動する正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、フォーカシング時固定の第３レンズ群Ｇ３から構成されている。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。
　このように第１レンズ群Ｇ１を正の屈折力を有するものとすることにより、第２レンズ群Ｇ２への軸上マージナル光線の高さが抑えられるため、フォーカシングレンズ群（第２レンズ群Ｇ２）の径を押さえて軽量化を図ることが可能となる。
　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板状の光学部材ＰＰを第３レンズ群Ｇ３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、正の屈折力の第１ａレンズ群Ｇ１ａ、開口絞りＳｔ、正の屈折力の第１ｂレンズ群Ｇ１ｂからなる。このように開口絞りＳｔの後に正の屈折力のレンズ群を置くことにより、第２レンズ群Ｇ２への主光線の傾角が小さくなるため、フォーカシングによる画角の変動が押さえられる。
　また、第１ａレンズ群Ｇ１ａは、物体側に曲率半径の絶対値の小さい凸面を向けた正レンズＬ１ａ１、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ１ａ２、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ１ａ３、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ１ａ４、像側に曲率半径の絶対値の小さい凹面を向けた負レンズＬ１ａ５、正レンズＬ１ａ６、負レンズＬ１ａ７、正レンズＬ１ａ８と負レンズＬ１ａ９の接合レンズからなる。このような構成とすることにより、球面収差、コマ収差、非点収差が抑えられる。
　また、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂは、正レンズＬ１ｂ１と負レンズＬ１ｂ２の接合レンズからなる。このような構成とすることにより、軸上の色収差、倍率の色収差を補正することができる。
　また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に曲率半径の絶対値の小さい凸面を向けた正レンズＬ２からなる。このような構成とすることにより、フォーカシング時の球面収差の変動を押さえられる。また、１枚のみでフォーカシングするので軽量である。
　また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に曲率半径の絶対値の小さい面を向けた負レンズＬ３１、物体側に曲率半径の絶対値の小さい面を向けた正レンズＬ３２からなる。
　また、本発明の実施形態にかかる撮像レンズは、下記条件式（１）を満たすように構成されている。なお、下記条件式（１）’を満足することで、より高性能な撮像レンズとすることができる。
　０．２０＜ｆ／ｆ２＜０．５０　…（１）
　０．２５＜ｆ／ｆ２＜０．４０　…（１）’
　ただし、ｆ：無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離、ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離とする。
　この条件式（１）の下限を下回るとフォーカシングの移動量が大きくなり過ぎ、上限を上回るとフォーカシングによる球面収差の変動が大きくなる。
　また、本発明の実施形態にかかる撮像レンズは、下記条件式（２）、（３）を満たすように構成されている。
　８０＜ν１ａ８　…（２）
　４０＜ν１ａ９＜６０　…（３）
　ただし、ν１ａ８：前記正レンズ１ａ８のアッベ数、ν１ａ９：前記負レンズ１ａ９のアッベ数とする。
　この条件式（２）の下限を下回ると軸上色収差の補正が困難となる。また条件式（３）の下限を下回ると２次色収差の補正が困難となり、上限を上回ると軸上色収差の補正が困難となる。
　また、本発明の実施形態にかかる撮像レンズは、下記条件式（４）を満たすように構成されている。なお、下記条件式（４）’を満足することで、より高性能な撮像レンズとすることができる。
　０．２０＜Ｄ／ｆ＜０．６０　…（４）
　０．３０＜Ｄ／ｆ＜０．５０　…（４）’
　ただし、Ｄ：前記絞りと前記１ｂレンズの間隔、ｆ：無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離とする。
　この条件式（４）の下限を下回ると、第２レンズ群Ｇ２に入射する主光線の傾角が大きくなり、フォーカシングによる画角変動が大きくなる。また、条件式（４）の上限を上回ると第２レンズ群Ｇ２に入射する主光線の高さが高くなり、やはりフォーカシングによる画角変動が大きくなる。
　本撮像レンズにおいて、最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。
　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。なお、以下の表１～７に示す数値および図４～９の収差図は、無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離が１．０となるように規格化されたものである。
　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、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、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。なお、図１～図３においては、光学部材ＰＰも合わせて示しており、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上の位置を示すものである。
　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３に、諸元に関するデータを表４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５に、諸元に関するデータを表６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、３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、Ｓｉ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ｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示している。また、Ｎｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の媒質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄には最も物体側の光学要素を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線に対するアッベ数を示している。
　なお、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、像面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おり、同様に、像面に相当する面の面番号の欄には面番号とともに（像面）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’、ＦナンバーＦｎｏ．および全画角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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　実施例１～３の撮像レンズの条件式（１）～（４）に対応する値を表７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７に示す値はこの基準波長におけるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　実施例１の撮像レンズの各収差図を図４（Ａ）～（Ｅ）に示す。図４（Ａ）～（Ｅ）はそれぞれ球面収差、正弦条件違反量、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。球面収差図および倍率色収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、灰色線で示す。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破線で示す。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。
　また、実施例１の撮像レンズの横収差図を図５に示す。
　横収差図には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、短破線、長破線で示す。
　同様に、実施例２の撮像レンズの各収差図を図６（Ａ）～（Ｅ）に示し、横収差図を図７に示す。
　また、実施例３の撮像レンズの各収差図を図８（Ａ）～（Ｅ）に示し、横収差図を図９に示す。
　以上のデータから、実施例１～３の撮像レンズは全て、条件式（１）～（４）を満たしており、フォーカシングレンズ群（第２レンズ群Ｇ２）が軽量でありながら、ＦＮｏ．が小さく高性能な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１０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。撮像装置としては、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ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１０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フィルタ２と、撮像レンズによって結像される被写体の像を撮像する撮像素子３と、撮像素子３からの出力信号を演算処理する信号処理部４と、撮像レンズ１のフォーカス調整を行うためのフォーカス制御部５とを備える。
　撮像レンズ１は、物体側から順に、正の屈折力を有し、開口絞りを含む第１レンズ群Ｇ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３からなり、第２レンズ群を移動してフォーカシングを行うように構成されたものである。
　図１０では各レンズ群を概略的に示している。撮像素子３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、その撮像面は撮像レンズの像面に一致するように配置される。撮像素子３としては例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等を用いることができる。
　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、非球面係数等の値は、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。

Claims (10)

  1. 　物体側から順に、フォーカシング時固定で正の屈折力を有する第１レンズ群、フォーカシング時に移動する正の屈折力を有する第２レンズ群、フォーカシング時固定の第３レンズ群からなる撮像レンズにおいて、
    　前記第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力の第１ａレンズ群、絞り、正の屈折力の第１ｂレンズ群からなり、
    　前記第１ａレンズ群は、物体側に曲率半径の絶対値の小さい凸面を向けた正レンズ１ａ１、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ１ａ２、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ１ａ３、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ１ａ４、像側に曲率半径の絶対値の小さい凹面を向けた負レンズ１ａ５、正レンズ１ａ６、負レンズ１ａ７、正レンズ１ａ８と負レンズ１ａ９の接合レンズからなる
    　ことを特徴とする撮像レンズ。
  2. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
    　０．２０＜ｆ／ｆ２＜０．５０　…（１）
    ただし、
    　ｆ：無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離
    　ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    とする。
  3. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項２記載の撮像レンズ。
    　０．２５＜ｆ／ｆ２＜０．４０　…（１）’
  4. 　前記第２レンズ群は、物体側に曲率半径の絶対値の小さい凸面を向けた正レンズからなる
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  5. 　前記第１ｂレンズ群は、正レンズ１ｂ１と負レンズ１ｂ２の接合レンズからなる
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  6. 　前記第３レンズ群は、物体側から順に、像側に曲率半径の絶対値の小さい面を向けた負レンズ３１、物体側に曲率半径の絶対値の小さい面を向けた正レンズ３２からなる
    　ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  7. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    　８０＜ν１ａ８　…（２）
    　４０＜ν１ａ９＜６０　…（３）
    ただし、
    　ν１ａ８：前記正レンズ１ａ８のアッベ数
    　ν１ａ９：前記負レンズ１ａ９のアッベ数
    とする。
  8. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    　０．２０＜Ｄ／ｆ＜０．６０　…（４）
    ただし、
    　Ｄ：前記絞りと前記１ｂレンズの間隔
    　ｆ：無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離
    とする。
  9. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項８記載の撮像レンズ。
    　０．３０＜Ｄ／ｆ＜０．５０　…（４）’
  10. 　請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像レンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
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