WO2014006844A1 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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WO2014006844A1
WO2014006844A1 PCT/JP2013/003926 JP2013003926W WO2014006844A1 WO 2014006844 A1 WO2014006844 A1 WO 2014006844A1 JP 2013003926 W JP2013003926 W JP 2013003926W WO 2014006844 A1 WO2014006844 A1 WO 2014006844A1
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WO
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lens
refractive power
lens group
imaging
object side
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PCT/JP2013/003926
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English (en)
French (fr)
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山田　宏
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
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04—Reversed telephoto objectives
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/64—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components

Definitions

  • the present invention relates to a retrofocus type imaging lens and imaging apparatus, and more particularly, to an imaging lens used for an electronic camera such as a digital camera, a broadcast camera, a surveillance camera, a movie shooting camera, and the like.
  • the present invention relates to an imaging device.
  • an imaging lens used in an imaging device such as a video camera or an electronic still camera using an imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) as a recording medium
  • an imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) as a recording medium
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a bright and short imaging lens having various aberrations corrected well and an imaging device including the lens. It is.
  • the imaging lens of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group, a second lens group, a stop, and a third lens group having a positive refractive power, and the first lens group is from the object side.
  • a lens L11 having a positive refractive power a lens L12 having a negative refractive power
  • a meniscus lens L13 having a negative refractive power with the concave surface facing the image side
  • a negative refraction with the concave surface facing the object side a lens L14 having a power and two or three lenses having a positive refractive power
  • the second lens group includes a lens L2p having a positive refractive power and a lens L2n having a negative refractive power. It is characterized by that.
  • ⁇ d12 is the d-line reference Abbe number of the lens L12
  • ⁇ d14 is the d-line reference Abbe number of the lens L14.
  • the third lens group preferably includes at least three lenses having positive refractive power and at least three lenses having negative refractive power.
  • the third lens group preferably has at least two sets of cemented lenses.
  • f3 is the focal length of the third lens group.
  • f1 the focal length of the first lens group.
  • ⁇ d1pave In the first lens group, when there are two positive lenses on the image side of the lens L14, the Abbe number of the most image side lens is three, and in the case of three, the average of the two lenses on the image side Abbe number.
  • the lens L11 and the lens L12 are cemented.
  • the imaging device of the present invention is characterized by including the imaging lens of the present invention described above.
  • the imaging lens of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group, a second lens group, a stop, and a third lens group having a positive refractive power, and the first lens group is from the object side.
  • a lens L11 having a positive refractive power a lens L12 having a negative refractive power
  • a meniscus lens L13 having a negative refractive power with the concave surface facing the image side
  • a negative refraction with the concave surface facing the object side a lens L14 having a power and two or three lenses having a positive refractive power
  • the second lens group includes a lens L2p having a positive refractive power and a lens L2n having a negative refractive power. Therefore, various aberrations are corrected well, and the imaging lens can be bright and short.
  • the image pickup apparatus of the present invention includes the image pickup lens of the present invention, a bright and high-quality image can be obtained and the entire apparatus can be downsized.
  • Aberration diagrams (AE) of the imaging lens of Example 1 of the present invention Aberration diagrams (AE) of the image pickup lens of Example 2 of the present invention
  • Aberration diagrams (AE) of the image pickup lens of Example 6 of the present invention 1 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 includes, in order from the object side along the optical axis Z, a first lens group G1, a second lens group G2, an aperture stop St, and a third lens group G3 having a positive refractive power.
  • a first lens group G1 a second lens group G2
  • an aperture stop St a third lens group G3 having a positive refractive power.
  • 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.
  • FIG. 1 shows an example in which a parallel plane 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 lens L11 having a positive refractive power, a lens L12 having a negative refractive power, a meniscus lens L13 having a negative refractive power with a concave surface facing the image side, It comprises a lens L14 having negative refractive power with the concave surface facing the object side, and three lenses L15, L16, L17 having positive refractive power.
  • the second lens group G2 includes a lens L21 (L2p) having a positive refractive power and a lens L22 (L2n) having a negative refractive power.
  • the most object side lens L11 have a positive refractive power, it is effective in shortening the overall length and correcting the lateral chromatic aberration.
  • the subsequent lenses L12, L13, and L14 lenses having negative refractive power, it is effective for widening the angle.
  • the negative refractive power by sharing the negative refractive power by the three lenses, it is possible to reduce distortion that is likely to occur with a negative lens close to an object.
  • the lens L13 in a meniscus shape with the concave surface facing the image side, it is possible to further reduce the occurrence of distortion.
  • the lens L14 with a concave surface directed toward the object side, it is possible to reduce overcorrected spherical aberration, particularly high-order spherical aberration, which is likely to occur in the negative lens.
  • disposing a lens having a positive refractive power on the image side of the lens L14 is advantageous in correcting lateral chromatic aberration generated from the lens L12 to the lens L14, and two positive lenses on the image side of the lens L14 or By using three sheets, it is possible to reduce the occurrence of spherical aberration as compared with the case of arranging only one sheet.
  • the second lens group G2 is made up of a lens L21 (L2p) having a positive refractive power and a lens L22 (L2n) having a negative refractive power, which is advantageous for correcting coma.
  • the aperture stop St between the second lens group G2 and the third lens group G3, the diameter balance between the first lens group G1 and the third lens group G3 can be improved, and the size can be reduced. It is advantageous to make.
  • conditional expression (1) it is preferable that the following conditional expression (1) is satisfied.
  • conditional expression (1) By satisfying conditional expression (1), the lateral chromatic aberration and the axial chromatic aberration can be well balanced. If the following conditional expression (1a) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • ⁇ d12 is the d-line reference Abbe number of the lens L12
  • ⁇ d14 is the d-line reference Abbe number of the lens L14.
  • the third lens group G3 preferably includes at least three lenses having a positive refractive power and at least three lenses having a negative refractive power.
  • the generation of spherical aberration can be reduced by using three or more positive lenses, and the amount of overcorrected high-order spherical aberration can be reduced by using three or more negative lenses.
  • production can be prevented and F value can be made small by this.
  • the third lens group G3 preferably has at least two sets of cemented lenses. As a result, axial chromatic aberration can be corrected satisfactorily and the difference of spherical aberration due to chromatic aberration can be reduced.
  • the focusing lens group can be reduced in weight compared to the case of full extension.
  • conditional expression (2) it is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied. If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the amount of movement of the third lens group G3 due to focusing increases, making it difficult to reduce the size. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, fluctuations in spherical aberration and field curvature due to focusing increase. If the following conditional expression (2a) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • f3 is the focal length of the third lens group G3.
  • conditional expression (3) it is preferable that the following conditional expression (3) is satisfied. If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, it is disadvantageous for correcting distortion aberration and lateral chromatic aberration. Conversely, if the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, it will be difficult to maintain the back focus. If the following conditional expression (3a) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • f1 the focal length of the first lens group G1.
  • conditional expression (4) it is preferable that the following conditional expression (4) is satisfied. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the axial chromatic aberration will be undercorrected. Conversely, if the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, it will be difficult to balance axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration. If the following conditional expression (4a) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • ⁇ d1pave In the first lens group G1, when there are two positive lenses on the image side with respect to the lens L14, the Abbe number of the most image side lens is three, and when there are three positive lenses on the image side, The average Abbe number.
  • the lens L11 and the lens L12 are cemented. Thereby, it is possible to suppress variations in distortion and lateral chromatic aberration due to an error in the distance between the lens L11 and the lens L12.
  • 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 A cross-sectional view showing the lens configuration of the imaging lens of Example 1 is shown in FIG. 1 and FIGS. 2 to 6 corresponding to Examples 2 to 6 described later, the optical member PP is also shown.
  • the left side is the object side and the right side is the image side.
  • St does not necessarily indicate the size or shape, but indicates the position on the optical axis Z.
  • the imaging lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, an aperture stop St, and a first lens group having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 in order from the object side, is a cemented lens of a biconvex lens L11 and a biconcave lens L12, a meniscus lens L13 having a negative refractive power with a concave surface facing the image side, a biconcave lens L14, and a biconvex lens L15.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented lens of a lens L21 (L2p) having a positive refractive power and a lens L22 (L2n) having a negative refractive power, and the cemented surface of the cemented lens is an image. It has a convex surface on the side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens of a lens L31 and a lens L32 having a cemented surface facing the convex side toward the object side, a meniscus lens L33 having a negative refractive power and a concave surface facing the object,
  • the lens includes a cemented lens composed of a lens L34 and a lens L35 having a convex surface facing the image side, a meniscus lens L36 having a positive refractive power facing the image side, and a biconvex lens L37.
  • the lens L11 has a biconvex shape, which is effective in correcting distortion. Further, by making the lens L12 into a biconcave shape, it is possible to ensure negative refractive power for widening the angle. Further, by joining the lens L11 and the lens L12, it is possible to suppress variations in distortion and chromatic aberration of magnification due to a gap error. By providing a cemented lens composed of a biconcave lens L14 and a biconvex lens L15 on the image side of the lens L13, it is advantageous to balance axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration.
  • the two positive lenses L16 and L17 are subsequently arranged, which is advantageous in balancing the axial chromatic aberration and the chromatic aberration of magnification while suppressing the occurrence of spherical aberration.
  • These two positive lenses are arranged in the order of the planoconvex lens L16 and the meniscus lens L17 having a positive refractive power with the convex surface facing the object side. Furthermore, there is an effect of canceling coma aberration by arranging the convex surfaces of the two lenses having positive refractive power so as to face each other.
  • the second lens group G2 includes a lens L21 (L2p) having a positive refractive power and a lens L22 (L2n) having a negative refractive power, and is effective in correcting coma. Even if the order of the lens L2p and the lens L2n is reversed, there is no great difference in the effect on the coma aberration.
  • the third lens group G3 it is advantageous to correct axial chromatic aberration and spherical aberration by arranging a cemented lens of a lens L32 and a lens L32 having a cemented surface closest to the object side and a convex surface facing the object side. Subsequently, by providing a meniscus lens L33 having negative refractive power with the concave surface facing the object, it is advantageous to suppress the generation of astigmatism while correcting the spherical aberration.
  • Table 1 shows basic lens data of the imaging lens of Example 1, and Table 2 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 and the optical member PP. In the surface number column of the surface corresponding to the aperture stop St, the phrase (aperture) is written together with the surface number.
  • the data on the specifications in Table 2 include focal length f ′, back focus Bf ′, F value Fno. And the value of the total angle of view 2 ⁇ .
  • FIGS. 7A to 7E show aberration diagrams of the imaging lens of Example 1.
  • FIG. FIGS. 7A to 7E show spherical aberration, sine condition, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration, respectively.
  • Each aberration diagram showing spherical aberration, sine condition, astigmatism, and distortion aberration shows aberration with d-line (wavelength 587.6 nm) as a reference wavelength.
  • d-line wavelength 587.6 nm
  • C-line wavelength 656.3 nm
  • F-line wavelength 486.1 nm
  • g-line wavelength 435.8 nm
  • the sagittal and tangential aberrations are indicated by a solid line and a broken line, respectively.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the imaging lens of the second embodiment.
  • the imaging lens of Embodiment 2 has, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, an aperture stop St, and a positive refractive power.
  • the third lens group G3 is configured.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a meniscus lens L11 having a positive refractive power with a convex surface facing the object side, a meniscus lens L12 having a negative refractive power with a concave surface facing the image side, It comprises a meniscus lens L13 having negative refractive power with a concave surface facing the image side, a biconcave lens L14, a meniscus lens L15 having positive refractive power with a convex surface facing the image side, and a biconvex lens L16.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented lens of a lens L21 (L2p) having a positive refractive power and a lens L22 (L2n) having a negative refractive power, and the cemented surface of the cemented lens is an image. It has a convex surface on the side.
  • the third lens group G3 has, in order from the object side, a biconvex lens L31, a cemented lens of a lens L32 and a lens L33 having a cemented surface facing the convex surface on the object side, and a negative refractive power with a concave surface facing the object.
  • a meniscus lens L38 having negative refractive power.
  • the generation of astigmatism can be suppressed by making the lens L11 into a meniscus shape having a convex surface facing the object side.
  • the occurrence of distortion can be reduced by making the lens L12 into a meniscus shape having a concave surface facing the image side.
  • the lens 13 is the same as that in the first embodiment.
  • it is advantageous to correct spherical aberration by making the image side surface of the lens L14 concave, but the image side surface of this lens has a large absolute value of the radius of curvature, so the concave surface is directed to the object side.
  • the same effect can be obtained by using a plano-concave lens or a meniscus lens having a large absolute value of the radius of curvature on the convex surface side and a concave surface facing the object side. Further, by arranging two positive lenses subsequently, it is advantageous to balance axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration while suppressing the occurrence of spherical aberration.
  • the meniscus lens L15 having a positive refractive power with the convex surface facing the image side and the biconvex lens L16 are arranged in this order. The absolute values of the curvature radii of the object side surface and the image side surface are large.
  • the convex surfaces having strong refractive power are arranged facing each other, the effect of canceling out the occurrence of coma aberration is obtained as in the first embodiment. Further, the use of a highly dispersed glass material for the most image-side positive lens L16 is further advantageous in balancing axial chromatic aberration and magnification chromatic aberration.
  • the configuration and effects of the second lens group G2 are the same as in Example 1.
  • the positive refractive power of the third lens group G3 can be shared, which is effective in reducing spherical aberration. Since this lens has weak refractive power, it is not limited to a biconvex lens, and may be a planoconvex lens or a positive meniscus lens in any direction. Subsequently, it is advantageous for correction of axial chromatic aberration and spherical aberration by arranging a cemented lens composed of a lens L33 and a lens L33 whose cemented surfaces are convex on the object side.
  • a meniscus lens L34 having a negative refractive power with the concave surface facing the object it is advantageous to suppress the generation of astigmatism while correcting the spherical aberration.
  • it is advantageous to suppress the occurrence of astigmatism while correcting axial chromatic aberration and spherical aberration by arranging a cemented lens of lens L35 and lens L36 having a cemented surface with a convex surface facing the image side. is there.
  • a meniscus lens L37 having a positive refractive power with the convex surface facing the image side it is advantageous for correcting astigmatism.
  • a plano-convex lens having a convex surface facing the image side has the same effect. Subsequently, by providing a meniscus lens L38 having negative refractive power with the concave surface facing the object side, there is an effect in balancing the correction of field curvature and lateral chromatic aberration.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the imaging lens of Example 3.
  • the imaging lens of Example 3 includes, in order from the object side, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, an aperture stop St, and a positive
  • the third lens group G3 has a refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a meniscus lens L11 having a positive refractive power with a convex surface facing the object side, a meniscus lens L12 having a negative refractive power with a concave surface facing the image side, It comprises a meniscus lens L13 having negative refractive power with a concave surface facing the image side, a biconcave lens L14, a biconvex lens L15, and a meniscus lens L16 having positive refractive power with the convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a biconvex lens L21 (L2p) and a meniscus lens L22 (L2n) having a negative refractive power with a concave surface facing the image side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a meniscus lens L31 having a positive refractive power with a convex surface facing the object side, and a cemented lens of a lens L32 and a lens L33 having a cemented surface facing the convex surface toward the object side.
  • the lens includes a biconcave lens L34, a cemented lens of a lens L35 and a lens L36 having a cemented surface with a convex surface facing the image side, and a biconvex lens L37.
  • the generation of astigmatism can be suppressed by making the lens L11 into a meniscus shape having a convex surface facing the object side. Further, by forming the lens L12 in a meniscus shape with the concave surface facing the image side, the occurrence of distortion can be reduced.
  • the lens 13 is the same as that in the first embodiment. In addition, it is advantageous to correct spherical aberration by making the image side surface of the lens L14 concave, but the image side surface of this lens has a large absolute value of the radius of curvature, so the concave surface is directed to the object side.
  • the same effect can be obtained by using a plano-concave lens or a meniscus lens having a large absolute value of the radius of curvature on the convex surface side and a concave surface facing the object side. Further, by arranging two positive lenses subsequently, it is advantageous to balance axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration while suppressing the occurrence of spherical aberration.
  • the biconvex lens L15 and the meniscus lens L16 having a positive refractive power with the convex surface facing the object side are arranged.
  • the embodiment Similar to 1 there is an effect of canceling out the occurrence of coma aberration.
  • the use of a highly dispersed glass material for the most image-side positive lens L16 is further advantageous in balancing axial chromatic aberration and magnification chromatic aberration.
  • the second lens group G2 includes a biconvex lens L21 (L2p) and a negative meniscus lens L22 (L2n) having a concave surface facing the image side, thereby correcting coma and reducing spherical aberration. There is an effect of reducing the difference due to the wavelength.
  • the meniscus lens L31 having the positive refractive power closest to the object side can disperse the positive refractive power of the third lens group G3, which is effective in reducing spherical aberration.
  • the arrangement of the biconcave lens L34 is advantageous in correcting spherical aberration and field curvature.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the imaging lens of Example 4. As shown in FIG. 4
  • the imaging lens of Example 4 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, an aperture stop St, and a first lens group having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 in order from the object side, is a cemented lens of a biconvex lens L11 and a biconcave lens L12, a meniscus lens L13 having a negative refractive power with a concave surface facing the image side, a biconcave lens L14, and a biconvex lens L15.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented lens of a lens L21 (L2n) having negative refractive power and a lens L22 (L2p) having positive refractive power, and the cemented surface of the cemented lens is an image. It has a concave surface on the side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens of a lens L31 and a lens L32 having a cemented surface facing the convex side toward the object side, a meniscus lens L33 having a negative refractive power and a concave surface facing the object,
  • the lens includes a cemented lens composed of a lens L34 and a lens L35 having a convex surface facing the image side, a meniscus lens L36 having a positive refractive power facing the image side, and a biconvex lens L37.
  • the two most image-side shapes are different from those in the first embodiment, but the effect is almost the same as in the first embodiment.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a lens L21 (L2n) having a negative refractive power and a lens L22 (L2p) having a positive refractive power, and the order is opposite to that of Example 1. As described in Example 1, there is no significant difference in the effect on coma even in the reverse order. This order is more advantageous for spherical aberration correction.
  • the configuration and effects of the third lens group G3 are the same as in Example 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the imaging lens of Example 5.
  • the imaging lens of Example 5 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, an aperture stop St, and a first lens group having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 in order from the object side, is a cemented lens of a biconvex lens L11 and a biconcave lens L12, a meniscus lens L13 having a negative refractive power with a concave surface facing the image side, a biconcave lens L14, and a biconvex lens L15. And a biconvex lens L16, and a biconvex lens L17.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented lens of a lens L21 (L2p) having a positive refractive power and a lens L22 (L2n) having a negative refractive power, and the cemented surface of the cemented lens is an image. It has a convex surface on the side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens of a lens L31 and a lens L32 having a cemented surface facing the convex side toward the object side, a meniscus lens L33 having a negative refractive power and a concave surface facing the object,
  • the lens includes a cemented lens composed of a lens L34 and a lens L35 having a convex surface facing the image side, a meniscus lens L36 having a positive refractive power facing the image side, and a biconvex lens L37.
  • the two most image side lenses L16 and L17 are both biconvex lenses, but the absolute values of the radii of curvature of the object side surface of the lens L16 and the image side surface of the lens L17 are Since it is large, it has the same effect as in the first embodiment.
  • the configurations and effects of the second lens group G2 and the third lens group G3 are the same as in Example 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the imaging lens of Example 6.
  • the imaging lens of Example 6 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, an aperture stop St, and a first lens group having a positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a biconvex lens L11, a meniscus lens L12 having a negative refractive power with a concave surface facing the image side, and a meniscus lens having a negative refractive power with a concave surface facing the image side.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented lens of a lens L21 (L2p) having a positive refractive power and a lens L22 (L2n) having a negative refractive power, and the cemented surface of the cemented lens is an image. It has a convex surface on the side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens composed of a lens L31 and a lens L32 having a cemented surface facing the convex side toward the object side, and a meniscus lens L33 having a negative refractive power and a concave surface facing the object side.
  • the two lenses closest to the image side are the meniscus lens L16 and the biconvex lens L17 having positive refractive power with the convex surface facing the image side, but the object side surface of the lens L16 and the lens L17 Since the absolute value of the radius of curvature of the image side surface is large, the same effect as in the first embodiment is obtained.
  • the configuration and effects of the second lens group G2 are the same as in Example 1.
  • the second lens L36 from the image side is a biconvex lens as compared with the first embodiment, but such a configuration is effective in reducing spherical aberration.
  • Table 13 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (4) of the imaging lenses of Examples 1 to 6.
  • the d-line is used as the reference wavelength, and the values shown in Table 13 below are at this reference wavelength.
  • the imaging lenses of Examples 1 to 6 all satisfy the conditional expressions (1) to (4), various aberrations are corrected well, and the F value is as bright as about 1.9. It can also be seen that the imaging lens has a short overall length.
  • FIG. 13 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.
  • FIG. 13 schematically shows each lens group.
  • the imaging apparatus 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.
  • the video camera 10 includes an imaging lens 1, a filter 6 having a function such as a low-pass filter disposed on the image side of the imaging lens 1, and an imaging disposed on the image side of the filter 6.
  • An element 7 and a signal processing circuit 8 are provided.
  • the imaging device 7 converts an optical image formed by the imaging lens 1 into an electrical signal.
  • a CCD ChargeCCDCoupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the image sensor 7 is arranged so that its imaging surface coincides with the image plane of the imaging lens 1.
  • An image picked up by the image pickup lens 1 is formed on the image pickup surface of the image pickup device 7, and an output signal from the image pickup device 7 relating to the image is arithmetically processed by the signal processing circuit 8, and the image is displayed on the display device 9.
  • the present invention has been described with reference to the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made.
  • the values of the radius of curvature, the surface spacing, the refractive index, the Abbe number, etc. of each lens component are not limited to the values shown in the above numerical examples, but can take other values.

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Abstract

【課題】　諸収差が良好に補正されているとともに、明るく、また全長の短い撮像レンズとする。 【解決手段】　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、正の屈折力を有する第３レンズ群（Ｇ３）とからなり、第１レンズ群（Ｇ１）は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ（Ｌ１１）と、負の屈折力を有するレンズ（Ｌ１２）と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズ（Ｌ１３）と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズ（Ｌ１４）と、２枚もしくは３枚の正の屈折力を有するレンズとからなり、第２レンズ群（Ｇ２）は、正の屈折力を有するレンズ（Ｌ２１）と負の屈折力を有するレンズ（Ｌ２２）と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、レトロフォーカス型の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、監視用カメラ、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、例えば特許文献１～３のように、画角が６０度を超えるようなものが各種提案されている。
特開平８－０９４９２６号公報 特開２０００－１３１６０６号公報 特開２００４－２１９６１０号公報
　しかしながら、特許文献１～３で提案されているレンズはいずれもＦ値が２．８から３．６程度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、諸収差が良好に補正されているとともに、明るく、また全長の短い撮像レンズおよび該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、第１レンズ群と、第２レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズＬ１１と、負の屈折力を有するレンズＬ１２と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１３と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズＬ１４と、２枚もしくは３枚の正の屈折力を有するレンズとからなり、第２レンズ群は、正の屈折力を有するレンズＬ２ｐと負の屈折力を有するレンズＬ２ｎとからなることを特徴とする。
　本発明の撮像レンズにおいては、下記条件式を満足することが好ましい。
　２０＜νｄ１２－νｄ１４　…（１）
　ただし、νｄ１２：レンズＬ１２のｄ線基準アッベ数、νｄ１４：レンズＬ１４のｄ線基準アッベ数とする。
　なお、下記条件式を満足することがより好ましい。
　２５＜νｄ１２－νｄ１４　…（１ａ）
　また、第３レンズ群は、少なくとも３枚の正の屈折力を有するレンズと、少なくとも３枚の負の屈折力を有するレンズとを有することが好ましい。
　また、第３レンズ群は、少なくとも２組の接合レンズを有することが好ましい。
　また、第３レンズ群を光軸方向に移動してフォーカシングを行うことが好ましい。
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　０．４＜ｆ／ｆ３＜０．８　…（２）
　ただし、ｆ３：第３レンズ群の焦点距離とする。
　なお、下記条件式を満足することがより好ましい。
　０．５＜ｆ／ｆ３＜０．７　…（２ａ）
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　―０．６＜ｆ／ｆ１＜０．８　…（３）
　ただし、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離とする。
　なお、下記条件式を満足することがより好ましい。
　―０．５＜ｆ／ｆ１＜０．６　…（３ａ）
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　２０＜νｄ１ｐａｖｅ＜４５　…（４）
　ただし、νｄ１ｐａｖｅ：第１レンズ群中で、レンズＬ１４よりも像側にある正レンズが２枚の場合は最も像側のレンズのアッベ数、３枚の場合は像側の２枚のレンズの平均アッベ数とする。
　なお、下記条件式を満足することがより好ましい。
　２５＜νｄ１ｐａｖｅ＜４０　…（４ａ）
　また、レンズＬ１１とレンズＬ１２とが接合されていることが好ましい。
　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。
　本発明の撮像レンズは、物体側から順に、第１レンズ群と、第２レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズＬ１１と、負の屈折力を有するレンズＬ１２と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１３と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズＬ１４と、２枚もしくは３枚の正の屈折力を有するレンズとからなり、第２レンズ群は、正の屈折力を有するレンズＬ２ｐと負の屈折力を有するレンズＬ２ｎとからなるものとしたので、諸収差が良好に補正されているとともに、明るく、また全長の短い撮像レンズとすることができる。
　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、明るく高画質の映像を得ることができ、また装置全体を小型化することができる。
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１の撮像レンズの各収差図（Ａ～Ｅ） 本発明の実施例２の撮像レンズの各収差図（Ａ～Ｅ） 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４の撮像レンズの各収差図（Ａ～Ｅ） 本発明の実施例５の撮像レンズの各収差図（Ａ～Ｅ） 本発明の実施例６の撮像レンズの各収差図（Ａ～Ｅ） 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、第１レンズ群Ｇ１と、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、正の屈折力を有するレンズＬ１１と、負の屈折力を有するレンズＬ１２と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１３と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズＬ１４と、正の屈折力を有する３枚のレンズＬ１５，Ｌ１６，Ｌ１７とからなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有するレンズＬ２１（Ｌ２ｐ）と、負の屈折力を有するレンズＬ２２（Ｌ２ｎ）とからなる。
　このように、最も物体側のレンズＬ１１を正の屈折力とすることで、全長の短縮化、倍率色収差の補正に効果がある。
　また、後続のレンズＬ１２，Ｌ１３，Ｌ１４を負の屈折力を有するレンズとすることで、広角化に効果がある。また、負の屈折力を３枚のレンズで分担することにより、物体に近い負レンズで発生しやすい歪曲収差を軽減することができる。また、レンズＬ１３を像側に凹面を向けたメニスカス形状とすることで、より歪曲収差の発生を軽減することができる。また、レンズＬ１４を物体側に凹面を向けたレンズとすることで、負レンズで発生しやすい補正過剰な球面収差、特に高次の球面収差を軽減することができる。
　また、レンズＬ１４の像側に、正の屈折力のレンズを配置することで、レンズＬ１２からレンズＬ１４で発生する倍率色収差の補正に有利であり、レンズＬ１４の像側の正レンズを２枚もしくは３枚とすることにより、１枚のみ配置する場合と比較して球面収差の発生を軽減することができる。
　また、第２レンズ群Ｇ２を正の屈折力を有するレンズＬ２１（Ｌ２ｐ）と、負の屈折力を有するレンズＬ２２（Ｌ２ｎ）とから構成することにより、コマ収差の補正に有利である。
　さらに、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＳｔを配置することにより、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３の径のバランスを良好にすることができ、小型化に有利である。
　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）を満足することにより、倍率の色収差と軸上の色収差を良好にバランスさせることができる。なお、下記条件式（１ａ）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。
　２０＜νｄ１２－νｄ１４　…（１）
　２５＜νｄ１２－νｄ１４　…（１ａ）
　ただし、νｄ１２：レンズＬ１２のｄ線基準アッベ数、νｄ１４：レンズＬ１４のｄ線基準アッベ数とする。
　また、第３レンズ群Ｇ３は、少なくとも３枚の正の屈折力を有するレンズと、少なくとも３枚の負の屈折力を有するレンズとを有することが好ましい。第３レンズ群Ｇ３において、正レンズを３枚以上の構成とすることで球面収差の発生を軽減させられるとともに、負レンズを３枚以上の構成とすることで補正過剰な高次の球面収差の発生を防ぐことができ、これによりＦ値を小さくすることができる。
　また、第３レンズ群Ｇ３は、少なくとも２組の接合レンズを有することが好ましい。これにより、軸上色収差を良好に補正することができるとともに、球面収差の色収差による差を小さくすることができる。
　また、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に移動してフォーカシングを行うことが好ましい。これにより、フォーカシングによる球面収差、像面湾曲の変動を押さえることができる。また、全体繰り出しの場合と比較してフォーカシングレンズ群を軽量化できる。
　また、下記条件式（２）を満足することが好ましい。条件式（２）の下限を下回るとフォーカシングによる第３レンズ群Ｇ３の移動量が増大し、小型化が困難となる。逆に、条件式（２）の上限を上回ると、フォーカシングによる球面収差、像面湾曲の変動が大きくなる。なお、下記条件式（２ａ）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。
　０．４＜ｆ／ｆ３＜０．８　…（２）
　０．５＜ｆ／ｆ３＜０．７　…（２ａ）
　ただし、ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離とする。
　また、下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）の下限を下回ると、歪曲収差、倍率の色収差の補正に不利である。逆に、条件式（３）の上限を上回ると、バックフォーカスの維持が困難となる。なお、下記条件式（３ａ）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。
　―０．６＜ｆ／ｆ１＜０．８　…（３）
　―０．５＜ｆ／ｆ１＜０．６　…（３ａ）
　ただし、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離とする。
　また、下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の下限を下回ると軸上の色収差が補正不足となる。逆に、条件式（４）の上限を上回ると軸上の色収差と倍率の色収差をバランスさせることが難しくなる。なお、下記条件式（４ａ）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。
　２０＜νｄ１ｐａｖｅ＜４５　…（４）
　２５＜νｄ１ｐａｖｅ＜４０　…（４ａ）
　ただし、νｄ１ｐａｖｅ：第１レンズ群Ｇ１中で、レンズＬ１４よりも像側にある正レンズが２枚の場合は最も像側のレンズのアッベ数、３枚の場合は像側の２枚のレンズの平均アッベ数とする。
　また、レンズＬ１１とレンズＬ１２とが接合されていることが好ましい。これにより、レンズＬ１１とレンズＬ１２の間隔の誤差による歪曲収差、倍率色収差の変動を押さえることができる。
　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１～１３に示す数値および図７～１２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。
　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２～６に対応した図２～６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、負の屈折力有する第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とから構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸レンズＬ１１と両凹レンズＬ１２との接合レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１３と、両凹レンズＬ１４と両凸レンズＬ１５との接合レンズと、像側に凸面を向けた平凸レンズＬ１６と、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１７とからなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズＬ２１（Ｌ２ｐ）と負の屈折力を有するレンズＬ２２（Ｌ２ｎ）との接合レンズからなり、この接合レンズの接合面は像側に凸面を向けたものとなっている。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、接合面が物体側に凸面を向けたレンズＬ３１とレンズＬ３２との接合レンズと、物体に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３３と、接合面が像側に凸面を向けたレンズＬ３４とレンズＬ３５との接合レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３６と、両凸レンズＬ３７とからなる。
　第１レンズ群Ｇ１において、レンズＬ１１を両凸形状とすることで、歪曲収差の補正に効果がある。また、レンズＬ１２を両凹形状とすることで、広角化のための負の屈折力を確保することができる。また、レンズＬ１１とレンズＬ１２とを接合することで、間隔の誤差による歪曲収差、倍率の色収差の変動を押さえることができる。レンズＬ１３の像側に両凹形状のレンズＬ１４と両凸レンズＬ１５による接合レンズを配することにより、軸上の色収差と倍率の色収差をバランスさせるのに有利である。また、続いて２枚の正レンズＬ１６，Ｌ１７を配することで球面収差の発生を抑えながら、軸上の色収差と倍率の色収差をバランスさせるのに有利である。この２枚の正レンズは、平凸レンズＬ１６、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１７の順に配することにより、球面収差の発生を抑えるのに有利であるばかりでなく、さらに２枚の正の屈折力を有するレンズの凸面を向かい合わせに配置することによりコマ収差を打ち消し合う効果がある。この２枚の正レンズに高分散の硝材を用いることで、軸上の色収差と倍率の色収差をバランスさせるのに更に有利である。
　第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有するレンズＬ２１（Ｌ２ｐ）と、負の屈折力を有するレンズＬ２２（Ｌ２ｎ）とから構成することで、コマ収差の補正に効果がある。なお、レンズＬ２ｐとレンズＬ２ｎの順番は逆でもコマ収差に対する効果に大差は無い。
　第３レンズ群Ｇ３においては、最も物体側に接合面が物体側に凸面を向けたレンズＬ３１とレンズＬ３２との接合レンズを配することにより軸上の色収差及び球面収差の補正に有利である。続いて、物体に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３３を配することにより、球面収差を補正しつつ、非点収差の発生を抑えることに有利である。続いて、接合面が像側に凸面を向けたレンズＬ３４とレンズＬ３５との接合レンズを配することにより、軸上色収差、球面収差を補正しつつ、非点収差の発生を抑えることに有利である。続いて、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３６を配することにより、非点収差の補正に有利である。続いて、両凸レンズＬ３７を配することにより、周辺光線の撮像素子への入射角を小さくすることに有利である。
　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。
　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２～６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値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
　実施例１の撮像レンズの各収差図を図７（Ａ）～（Ｅ）に示す。図７（Ａ）～（Ｅ）はそれぞれ球面収差、正弦条件、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。
　球面収差、正弦条件、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)、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、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破線で示す。倍率色収差図には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長破線、短破線、点線で示す。なお、球面収差図および正弦条件図のＦｎｏ．はＦ値、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、負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とから構成されている。
　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の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ１１と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１２と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１３と、両凹レンズＬ１４と、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１５と、両凸レンズＬ１６とからなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズＬ２１（Ｌ２ｐ）と負の屈折力を有するレンズＬ２２（Ｌ２ｎ）との接合レンズからなり、この接合レンズの接合面は像側に凸面を向けたものとなっている。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、接合面が物体側に凸面を向けたレンズＬ３２とレンズＬ３３との接合レンズと、物体に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３４と、接合面が像側に凸面を向けたレンズＬ３５とレンズＬ３６との接合レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３７と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ３８とからなる。
　第１レンズ群Ｇ１において、レンズＬ１１を物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることにより、非点収差の発生を抑えることができる。また、レンズＬ１２を像側に凹面を向けたメニスカス形状とすることにより歪曲収差の発生を軽減できる。また、レンズ１３については実施例１と同様である。また、レンズＬ１４の像側の面を凹形状とすることで、球面収差の補正に有利であるが、このレンズの像側の面は曲率半径の絶対値が大きいため、物体側に凹面を向けた平凹レンズ、あるいは凸面側の曲率半径の絶対値が大きな、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズでも同等の効果が得られる。また、続いて２枚の正レンズを配することで球面収差の発生を抑えながら、軸上の色収差と倍率の色収差をバランスさせるのに有利である。実施例２では、像側に凸面を向けた正の屈折力のメニスカスレンズＬ１５、両凸レンズＬ１６の順に配されているが、それぞれ物体側の面、像側の面の曲率半径の絶対値が大きく、強い屈折力を有する凸面が向かい合わせに配置されているため、実施例１と同様、コマ収差の発生を打ち消す効果がある。また、最も像側の正レンズＬ１６に高分散の硝材を用いることで、軸上の色収差と倍率の色収差をバランスさせるのに更に有利である。
　第２レンズ群Ｇ２の構成および効果は実施例１と同様である。
　第３レンズ群Ｇ３においては、最も物体側に両凸レンズＬ３１を配したことにより、第３レンズ群Ｇ３の正の屈折力を分担でき、球面収差の軽減に効果がある。このレンズは屈折力が弱いため、両凸レンズに限らず、いずれの向きの平凸レンズ、正メニスカスレンズでも良い。続いて、接合面が物体側に凸面を向けたレンズＬ３２とレンズＬ３３との接合レンズを配することにより軸上の色収差及び球面収差の補正に有利である。続いて、物体に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３４を配することにより、球面収差を補正しつつ、非点収差の発生を抑えることに有利である。続いて、接合面が像側に凸面を向けたレンズＬ３５とレンズＬ３６との接合レンズを配することにより、軸上色収差、球面収差を補正しつつ、非点収差の発生を抑えることに有利である。続いて、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３７を配することにより、非点収差の補正に有利である。このレンズの凹面側は曲率半径の絶対値が大きいので像側に凸面を向けた平凸レンズでも同様の効果がある。続いて、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３８を配することにより、像面湾曲の補正と倍率色収差のバランスを取ることに効果がある。
　また、実施例２の撮像レンズの基本レンズデータを表３に、諸元に関するデータを表４に、各収差図を図８（Ａ）～（Ｅ）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　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の撮像レンズは、物体側から順に、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とから構成されている。
　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の屈折力を有するメニスカス形状のレンズＬ１１と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１２と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１３と、両凹レンズＬ１４と、両凸レンズＬ１５と、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１６とからなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズＬ２１（Ｌ２ｐ）と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ２２（Ｌ２ｎ）とからなる。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３１と、接合面が物体側に凸面を向けたレンズＬ３２とレンズＬ３３との接合レンズと、両凹レンズＬ３４と、接合面が像側に凸面を向けたレンズＬ３５とレンズＬ３６との接合レンズと、両凸レンズＬ３７とからなる。
　第１レンズ群Ｇ１において、レンズＬ１１を物体側に凸面を向けたメニスカス形状とすることにより、非点収差の発生を抑えることができる。また、レンズＬ１２を像側に凹面を向けたメニスカス形状とすることにより、歪曲収差の発生を軽減できる。また、レンズ１３については実施例１と同様である。また、レンズＬ１４の像側の面を凹形状とすることで、球面収差の補正に有利であるが、このレンズの像側の面は曲率半径の絶対値が大きいため、物体側に凹面を向けた平凹レンズ、あるいは凸面側の曲率半径の絶対値が大きな、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズでも同等の効果が得られる。また、続いて２枚の正レンズを配することで球面収差の発生を抑えながら、軸上の色収差と倍率の色収差をバランスさせるのに有利である。実施例３では、両凸レンズＬ１５および物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１６が配されているが、強い屈折力を有する凸面が向かい合わせに配置されているため、実施例１と同様、コマ収差の発生を打ち消す効果がある。また、最も像側の正レンズＬ１６に高分散の硝材を用いることで、軸上の色収差と倍率の色収差をバランスさせるのに更に有利である。
　第２レンズ群Ｇ２は、両凸レンズＬ２１（Ｌ２ｐ）と、像側に凹面を向けた負の屈折力のメニスカスレンズＬ２２（Ｌ２ｎ）とから構成することで、コマ収差を補正するとともに、球面収差の波長による差を小さくする効果がある。
　第３レンズ群Ｇ３においては、最も物体側に正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３１を配したことにより、第３レンズ群Ｇ３の正の屈折力を分散でき、球面収差の軽減に効果がある。続いて、接合面が物体側に凸面を向けたレンズＬ３２とレンズＬ３３との接合レンズを配することにより、軸上の色収差及び球面収差の補正に有利である。続いて、両凹レンズＬ３４を配することにより、球面収差、像面湾曲の補正に有利である。続いて、接合面が像側に凸面を向けたレンズＬ３５とレンズＬ３６との接合レンズを配することにより、軸上色収差、球面収差を補正しつつ、非点収差の発生を抑えることに有利である。続いて、両凸レンズＬ３７を配することにより、周辺光線の撮像素子への入射角を小さくすることに有利である。
　また、実施例３の撮像レンズの基本レンズデータを表５に、諸元に関するデータを表６に、各収差図を図９（Ａ）～（Ｅ）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　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、負の屈折力有する第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とから構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸レンズＬ１１と両凹レンズＬ１２との接合レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１３と、両凹レンズＬ１４と両凸レンズＬ１５との接合レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１６と、両凸レンズＬ１７とからなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズＬ２１（Ｌ２ｎ）と正の屈折力を有するレンズＬ２２（Ｌ２ｐ）との接合レンズからなり、この接合レンズの接合面は像側に凹面を向けたものとなっている。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、接合面が物体側に凸面を向けたレンズＬ３１とレンズＬ３２との接合レンズと、物体に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３３と、接合面が像側に凸面を向けたレンズＬ３４とレンズＬ３５との接合レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３６と、両凸レンズＬ３７とからなる。
　第１レンズ群Ｇ１においては、最も像側の２枚の形状が実施例１と異なっているが、効果は実施例１とほぼ同等である。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズＬ２１（Ｌ２ｎ）と正の屈折力を有するレンズＬ２２（Ｌ２ｐ）とからなり、実施例１と順番が逆であるが、実施例１でも述べている通り、逆の順番でもコマ収差に対する効果に大差はない。球面収差補正に関してはこの順番の方が有利である。
　第３レンズ群Ｇ３の構成および効果は実施例１と同様である。
　また、実施例４の撮像レンズの基本レンズデータを表７に、諸元に関するデータを表８に、各収差図を図１０（Ａ）～（Ｅ）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　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、負の屈折力有する第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とから構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸レンズＬ１１と両凹レンズＬ１２との接合レンズと、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１３と、両凹レンズＬ１４と両凸レンズＬ１５との接合レンズと、両凸レンズＬ１６と、両凸レンズＬ１７とからなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズＬ２１（Ｌ２ｐ）と負の屈折力を有するレンズＬ２２（Ｌ２ｎ）との接合レンズからなり、この接合レンズの接合面は像側に凸面を向けたものとなっている。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、接合面が物体側に凸面を向けたレンズＬ３１とレンズＬ３２との接合レンズと、物体に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３３と、接合面が像側に凸面を向けたレンズＬ３４とレンズＬ３５との接合レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３６と、両凸レンズＬ３７とからなる。
　第１レンズ群Ｇ１においては、最も像側の２枚のレンズＬ１６，Ｌ１７がいずれも両凸レンズであるが、レンズＬ１６の物体側の面およびレンズＬ１７の像側の面の曲率半径の絶対値が大きいので、実施例１と同様の効果がある。
　第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３の構成および効果は実施例１と同様である。
　また、実施例５の撮像レンズの基本レンズデータを表９に、諸元に関するデータを表１０に、各収差図を図１１（Ａ）～（Ｅ）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
　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、負の屈折力有する第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とから構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸レンズＬ１１と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１２と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１３と、両凹レンズＬ１４と両凸レンズＬ１５との接合レンズと、像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１６と、両凸レンズＬ１７とからなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズＬ２１（Ｌ２ｐ）と負の屈折力を有するレンズＬ２２（Ｌ２ｎ）との接合レンズからなり、この接合レンズの接合面は像側に凸面を向けたものとなっている。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、接合面が物体側に凸面を向けたレンズＬ３１とレンズＬ３２との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ３３と、接合面が像側に凸面を向けたレンズＬ３４とレンズＬ３５との接合レンズと、両凸レンズＬ３６と、両凸レンズＬ３７とからなる。
　第１レンズ群Ｇ１においては、最も像側の２枚が像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１６および両凸レンズＬ１７であるが、レンズＬ１６の物体側の面およびレンズＬ１７の像側の面の曲率半径の絶対値が大きいので、実施例１と同様の効果がある。
　第２レンズ群Ｇ２の構成および効果は実施例１と同様である。
　第３レンズ群Ｇ３においては、実施例１と比較して像側から２枚目のレンズＬ３６が両凸レンズとなっているが、このような構成とすることで球面収差の軽減に効果がある。
　また、実施例６の撮像レンズの基本レンズデータを表１１に、諸元に関するデータを表１２に、各収差図を図１２（Ａ）～（Ｅ）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　実施例１～６の撮像レンズの条件式（１）～（４）に対応する値を表１３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１３に示す値はこの基準波長におけるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
　以上のデータから、実施例１～６の撮像レンズは全て、条件式（１）～（４）を満たしており、諸収差が良好に補正されているとともに、Ｆ値が１．９程度と明るく、また全長の短い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１３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１３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１３に示す撮像装置１０は、ビデオカメラ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（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）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。
　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。
 

Claims (14)

  1. 　物体側から順に、第１レンズ群と、第２レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、
    　前記第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズＬ１１と、負の屈折力を有するレンズＬ１２と、像側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズＬ１３と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するレンズＬ１４と、２枚もしくは３枚の正の屈折力を有するレンズとからなり、
    　前記第２レンズ群は、正の屈折力を有するレンズＬ２ｐと負の屈折力を有するレンズＬ２ｎとからなる
    　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。
    　２０＜νｄ１２－νｄ１４　…（１）
    ただし、
    　νｄ１２：前記レンズＬ１２のｄ線基準アッベ数
    　νｄ１４：前記レンズＬ１４のｄ線基準アッベ数
    とする。
  3. 　前記第３レンズ群は、少なくとも３枚の正の屈折力を有するレンズと、少なくとも３枚の負の屈折力を有するレンズとを有する
    　ことを特徴とする請求項１または２記載の撮像レンズ。
  4. 　前記第３レンズ群は、少なくとも２組の接合レンズを有する
    　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３レンズ群を光軸方向に移動してフォーカシングを行う
    　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. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項５記載の撮像レンズ。
    　０．４＜ｆ／ｆ３＜０．８　…（２）
    ただし、
    　ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    とする。
  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。
    　―０．６＜ｆ／ｆ１＜０．８　…（３）
    ただし、
    　ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    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。
    　２０＜νｄ１ｐａｖｅ＜４５　…（４）
    ただし、
    　νｄ１ｐａｖｅ：前記第１レンズ群中で、前記レンズＬ１４よりも像側にある正レンズが２枚の場合は最も像側のレンズのアッベ数、３枚の場合は像側の２枚のレンズの平均アッベ数
    とする。
  9. 　前記レンズＬ１１と前記レンズＬ１２とが接合されている
    　ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  10. 　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。
    　２５＜νｄ１２－νｄ１４　…（１ａ）
  11. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項６記載の撮像レンズ。
    　０．５＜ｆ／ｆ３＜０．７　…（２ａ）
  12. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項７記載の撮像レンズ。
    　―０．５＜ｆ／ｆ１＜０．６　…（３ａ）
  13. 　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。
    　２５＜νｄ１ｐａｖｅ＜４０　…（４ａ）
  14. 　請求項１から１３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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