WO2018168557A1 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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WO2018168557A1
WO2018168557A1 PCT/JP2018/008425 JP2018008425W WO2018168557A1 WO 2018168557 A1 WO2018168557 A1 WO 2018168557A1 JP 2018008425 W JP2018008425 W JP 2018008425W WO 2018168557 A1 WO2018168557 A1 WO 2018168557A1
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WO
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lens
lens group
imaging
object side
conditional expression
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PCT/JP2018/008425
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English (en)
French (fr)
Inventor
和佳 岡田
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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Filing date
Publication date
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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
    • G02B13/24—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for reproducing or copying at short object distances
    • 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 -
    • G02B9/04—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only
    • G02B9/10—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only one + and one - component
    • 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Definitions

  • the present invention relates to an imaging lens and an imaging apparatus, and in particular, an imaging lens suitable for a FA (Factory Automation) camera, an MV (Machine Vision) camera, a digital camera, a surveillance camera, an in-vehicle camera, and the like, and the imaging
  • the present invention relates to an imaging device including a lens.
  • Examples of conventionally known imaging lenses having a focusing function include those described in JP2013-178365A, JP2013-210604A, and JP2013-231941A.
  • JP 2013-178365 A, JP 2013-210604 A, and JP 2013-231941 in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, and a positive or negative refractive power are disclosed.
  • a lens system that includes a second lens group having a focal length, and performs focusing by moving at least the first lens group.
  • MV cameras are required to image objects of various shapes at various object distances, and more recently, it is required to be compatible with image sensors with higher pixel counts. For this reason, it is desirable that the imaging lens used has high performance with aberrations corrected well over the entire imaging range, in particular, small fluctuations in astigmatism during focusing, and small curvature of field. It is.
  • the lens systems described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2013-178365 and 2013-210604 have a disadvantage that the field curvature is large.
  • the lens system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-231941 has a disadvantage in that the fluctuation of astigmatism during focusing is large.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an imaging lens having a favorable optical performance, a fluctuation in astigmatism during focusing, a small field curvature, and an imaging apparatus including the imaging lens
  • the purpose is to provide.
  • the imaging lens of the present invention includes a first lens group having a positive refractive power that moves to the object side when focusing from a long distance object to a short distance object in order from the object side, and is fixed to the image plane at the time of focusing.
  • the first lens group includes a first B sub-lens group including an aperture stop therein, and the first B sub-lens group includes a b1 lens that is a positive lens in order from the object side.
  • the second lens group includes a b2 lens that is a negative lens with a concave surface facing the image side, an aperture stop, a b3 lens that is a negative lens with a concave surface facing the object side, and a b4 lens that is a positive lens.
  • the distance from the object side surface of the b1 lens to the image side surface of the b2 lens is Db12, which is a negative lens, a positive lens, and a negative lens.
  • Db12 the distance from the object side surface of the b1 lens to the image side surface of the b2 lens
  • the distance on the axis is DG1
  • the maximum image height is Ymax
  • the total number of lens surfaces of the second lens group is k
  • the d-line of the medium on the object side constituting the i-th lens surface from the object side of the second lens group The refractive index is Nif
  • the refractive index for the d-line of the image-side medium constituting the i-th lens surface from the object side of the second lens group is Nir
  • the radius of curvature of the i-th lens surface from the object side of the second lens group When sRi is satisfied, the following conditional expressions (1) and (2) are satisfied.
  • the following conditional expression (3) is satisfied. It is more preferable that the following conditional expression (3-1) is satisfied. ⁇ 0.3 ⁇ (Rb2r + Rb3f) / (Rb2r ⁇ Rb3f) ⁇ 0.3 (3) ⁇ 0.2 ⁇ (Rb2r + Rb3f) / (Rb2r ⁇ Rb3f) ⁇ 0.1 (3-1)
  • the focal length of the entire system at the time of focusing on an object at infinity is f and the focal length of the second lens group is f2
  • the following conditional expression (4) may be satisfied. It is more preferable that the following conditional expression (4-1) is satisfied. -0.7 ⁇ f / f2 ⁇ 0.3 (4) -0.6 ⁇ f / f2 ⁇ 0.2 (4-1)
  • the focal length of the entire system when focusing on an object at infinity is f
  • the focal length of the jth lens from the object side of the second lens group is f2j
  • the object of the second lens group is
  • the d-line reference Abbe number of the j-th lens from the side is ⁇ 2j
  • the following conditional expression (6) is satisfied. It is more preferable that the following conditional expression (6-1) is satisfied. ⁇ 0.8 ⁇ (Rb3f + Rb3r) / (Rb3f ⁇ Rb3r) ⁇ 0 (6) ⁇ 0.75 ⁇ (Rb3f + Rb3r) / (Rb3f ⁇ Rb3r) ⁇ 0.05 (6-1)
  • the following conditional expression (7) is satisfied. It is more preferable that the following conditional expression (7-1) is satisfied. 0.3 ⁇ (Rb2f + Rb2r) / (Rb2f ⁇ Rb2r) ⁇ 1.5 (7) 0.35 ⁇ (Rb2f + Rb2r) / (Rb2f ⁇ Rb2r) ⁇ 1.2 (7-1)
  • the first lens group includes, in order from the object side, a first A sub lens group having a positive refractive power, a first B sub lens group, and a first C sub having a positive refractive power. It is preferable that it consists of a lens group. In that case, it is preferable that the 1A sub lens group is composed of one or two lenses. Further, it is preferable that the first C sub lens group is composed of one or two lenses.
  • the b1 lens and the b2 lens are cemented with each other. Further, it is preferable that the b3 lens and the b4 lens are cemented with each other.
  • the positive lens of the second lens group is a biconvex lens.
  • the imaging device of the present invention includes the imaging lens of the present invention.
  • “consisting of” and “consisting of” in the present specification are optical elements other than lenses such as lenses, diaphragms, filters, cover glasses, etc. that have substantially no power other than those listed as constituent elements. It is intended that an element, a lens flange, a lens barrel, an image sensor, and / or a mechanism portion such as a camera shake correction mechanism may be included.
  • “having a positive refractive power to a group” means that the entire group has a positive refractive power.
  • the “ ⁇ lens group” does not necessarily include a plurality of lenses but also includes a single lens.
  • the sign of the refractive power of the group defined above the sign of the refractive power of the lens, the surface shape of the lens, and the radius of curvature, those including an aspheric surface are considered in the paraxial region.
  • a “negative meniscus lens” is a meniscus lens having negative refractive power.
  • conditional expressions are all based on the d-line (wavelength 587.6 nm (nanometer)) in a state where the object is focused on an object at infinity.
  • the joint surface is counted as one surface.
  • a lens system including a positive first lens group that moves to the object side when focusing from a long-distance object to a short-distance object, and a second lens group that does not move during focusing
  • a predetermined conditional expression By suitably setting the configuration of the first lens group and the second lens group in detail and satisfying a predetermined conditional expression, fluctuations in astigmatism during focusing can be suppressed, and field curvature can be reduced. It is possible to provide a small imaging lens having good optical performance and an imaging device including the imaging lens.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows the structure and optical path of the imaging lens of Example 1 of this invention. It is sectional drawing which shows the structure and optical path of the imaging lens of Example 2 of this invention. It is sectional drawing which shows the structure and optical path of the imaging lens of Example 3 of this invention. It is sectional drawing which shows the structure and optical path of the imaging lens of Example 4 of this invention. It is sectional drawing which shows the structure and optical path of the imaging lens of Example 5 of this invention. It is sectional drawing which shows the structure and optical path of the imaging lens of Example 6 of this invention.
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows the structure and optical path of the imaging lens of Example 1 of this invention. It is sectional drawing which shows the structure and optical path of the imaging lens of Example 2 of this invention. It is sectional drawing which shows the structure and optical path of the imaging lens of Example 3 of this invention. It is sectional drawing which shows the structure and optical path of the imaging lens of Example 4 of this invention. It is sectional drawing which shows the structure and optical path of the imaging lens
  • FIG. 4 is aberration diagrams of the imaging lens of Example 1 of the present invention, and are a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion diagram, and a chromatic aberration diagram of magnification in order from the left.
  • FIG. 4 is each aberration diagram of the imaging lens of Example 2 of the present invention, and are a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion diagram, and a chromatic aberration diagram of magnification in order from the left.
  • FIG. 6 is each aberration diagram of the imaging lens of Example 3 of the present invention, and are a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion diagram, and a chromatic aberration diagram of magnification in order from the left.
  • FIG. 4 is each aberration diagram of the imaging lens of Example 2 of the present invention, and are a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion diagram, and a chromatic aberration diagram of mag
  • FIG. 9A is an aberration diagram of the imaging lens of Example 4 according to the present invention, and is a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion diagram, and a lateral chromatic aberration diagram in order from the left.
  • FIG. 9A is an aberration diagram of the imaging lens according to Example 5 of the present invention, and is a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion diagram, and a chromatic aberration diagram of magnification in order from the left.
  • FIG. 9A is an aberration diagram of the imaging lens according to Example 6 of the present invention, and is a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion diagram, and a lateral chromatic aberration diagram in order from the left.
  • 1 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 6 are sectional views showing the configuration and optical path of an imaging lens according to an embodiment of the present invention, and correspond to Examples 1 to 6 described later, respectively. Since the basic configuration and the illustration method of the example shown in FIGS. 1 to 6 are the same, the following description will be made mainly with reference to the example shown in FIG.
  • FIG. 1 shows a state in which an object at infinity is in focus, the left side is the object side, the right side is the image side, and the optical path of the axial light beam 2 and the off-axis light beam 3 with the maximum field angle is shown as the optical path. .
  • This imaging lens is a single focus lens, and is composed of a first lens group G1 and a second lens group G2 in order from the object side to the image side along the optical axis Z.
  • the first lens group G1 has an aperture stop St inside. 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.
  • FIG. 1 An example in which the optical member PP is disposed between the lens system and the image plane Sim is shown.
  • the position of the optical member PP is not limited to that shown in FIG. 1, and a configuration in which the optical member PP is omitted is also possible.
  • the first lens group G1 has a positive refractive power and is configured to move to the object side when focusing from a long-distance object to a short-distance object.
  • the second lens group G2 is configured to be fixed with respect to the image plane Sim at the time of focusing. By adopting such a configuration, fluctuations in spherical aberration and astigmatism during focusing can be suppressed.
  • the entire first lens group G1 is configured to move integrally during focusing, thereby simplifying the drive mechanism.
  • the first lens group G1 includes a first B sub-lens group G1B including an aperture stop St therein.
  • the first B sub-lens group includes a b1 lens Lb1 that is a positive lens, a b2 lens Lb2 that is a negative lens with a concave surface facing the image side, an aperture stop St, and a negative lens with a concave surface facing the object side.
  • the lens includes a b3 lens Lb3 that is a lens and a b4 lens Lb4 that is a positive lens.
  • the b1 lens Lb1 preferably has a convex surface facing the object side
  • the b4 lens Lb4 preferably has a convex surface facing the image side. In this case, the coma aberration can be suppressed more satisfactorily. .
  • the b1 lens Lb1 and the b2 lens Lb2 are cemented with each other. In this case, it is advantageous for correction of longitudinal chromatic aberration.
  • the b3 lens Lb3 and the b4 lens Lb4 are cemented with each other. In this case, it is advantageous for correction of longitudinal chromatic aberration.
  • the first lens group G1 may include sub lens groups other than the first B sub lens group G1B.
  • the first lens group G1 is a first A sub lens group G1A having a positive refractive power in order from the object side.
  • a first B sub lens group G1B and a first C sub lens group G1C having a positive refractive power are coma aberrations.
  • the first A sub-lens group G1A is preferably configured to be composed of one or two lenses. In this case, it is easy to achieve both suppression of the entire lens system length and good aberration correction.
  • the first A sub-lens group G1A in the examples of FIGS. 1 and 3 includes a negative lens and a positive lens in order from the object side. In this way, when the negative lens is arranged on the most object side of the entire system, it is advantageous for widening the angle.
  • the first A sub lens group G1A is composed of one positive lens as in the examples of FIGS. 2 and 4, it is advantageous for downsizing.
  • the first A sub-lens group G1A is composed of two positive lenses as in the examples of FIGS. 5 and 6, it is advantageous for correcting spherical aberration.
  • the first lens group G1 is composed of the three sub-lens groups described above, it is preferable that the first C sub-lens group G1C is composed of one or two lenses. In this case, it is easy to achieve both suppression of the entire lens system length and good aberration correction.
  • the first C sub-lens group G1C in the examples of FIGS. 1, 3, 5, and 6 includes two positive lenses.
  • the first C sub-lens group G1C in the examples of FIGS. 2 and 4 includes one positive lens.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a lens L21 that is a negative lens, a lens L22 that is a positive lens, and a lens L23 that is a negative lens.
  • the positive lens of the second lens group G2 is preferably a biconvex lens. In such a case, it is easy to balance spherical aberration and distortion.
  • the above three lenses constituting the second lens group G2 can take various forms.
  • the lens L22 and the lens L23 are cemented with each other, which is advantageous for correcting lateral chromatic aberration.
  • the lens L21 and the lens L22 are cemented with each other, which is advantageous for correcting axial chromatic aberration.
  • the lens L21 in the example of FIG. 2 is a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side, which is advantageous for correcting spherical aberration.
  • the air gap between the lens L21 and the lens L22 and the air gap between the lens L22 and the lens L23 are wide, which is advantageous for correcting coma.
  • the distance on the optical axis from the object-side surface of the b1 lens Lb1 to the image-side surface of the b2 lens Lb2 is Db12, and from the most object-side surface of the first lens group G1 to the first lens group G1.
  • the following conditional expression (1) is satisfied.
  • conditional expression (1-1) In order to enhance the effect relating to the conditional expression (1), it is preferable that the following conditional expression (1-1) is satisfied. 0.1 ⁇ Db12 / DG1 ⁇ 0.25 (1) 0.12 ⁇ Db12 / DG1 ⁇ 0.22 (1-1)
  • This imaging lens is the i-th lens from the object side of the second lens group G2 when the maximum image height is Ymax, the total number of lens surfaces of the second lens group G2 is k, and i is a natural number of 1 or more.
  • the refractive index with respect to the d-line of the medium on the object side constituting the surface is Nif, the refractive index with respect to the d-line of the medium on the image side constituting the i-th lens surface from the object side of the second lens group G2, and Nir.
  • Conditional expression (2) is an expression related to the Petzval sum of the lens surface of the second lens group G2. By configuring so as to satisfy the range of conditional expression (2), it is possible to suppress fluctuations in astigmatism during focusing. In order to enhance the effect relating to the conditional expression (2), it is preferable that the following conditional expression (2-1) is satisfied.
  • This imaging lens preferably satisfies the following conditional expression (3), where Rb2r is the curvature radius of the image side surface of the b2 lens Lb2, and Rb3f is the curvature radius of the object side surface of the b3 lens Lb3.
  • Conditional expression (3) is an expression relating to the shape of the air lens formed by the image side surface of the b2 lens Lb2 and the object side surface of the b3 lens Lb3. By configuring so as to satisfy the range of conditional expression (3), coma aberration can be suppressed. In order to enhance the effect relating to the conditional expression (3), it is preferable that the following conditional expression (3-1) is satisfied.
  • this imaging lens preferably satisfies the following conditional expression (4), where f is the focal length of the entire system when focusing on an object at infinity and f2 is the focal length of the second lens group G2.
  • conditional expression (4) By avoiding being less than or equal to the lower limit of conditional expression (4), fluctuations in spherical aberration and astigmatism during focusing can be suppressed.
  • the refractive power of the first lens group G1 can be secured, the amount of movement of the first lens group G1 during focusing can be suppressed, and the total length of the lens system This is advantageous for shortening.
  • the following conditional expression (4-1) is satisfied. -0.7 ⁇ f / f2 ⁇ 0.3 (4) -0.6 ⁇ f / f2 ⁇ 0.2 (4-1)
  • this imaging lens has a focal length of the j-th lens from the object side of the second lens group G2 when the focal length of the entire system at the time of focusing on an object at infinity is f and j is an integer of 1 to 3. It is preferable that the following conditional expression (5) is satisfied, where f2j is the d-line reference Abbe number of the jth lens from the object side of the second lens group G2. By configuring so as to satisfy the range of conditional expression (5), it is possible to suppress the variation in lateral chromatic aberration during focusing. In order to enhance the effect of the conditional expression (5), it is preferable that the following conditional expression (5-1) is satisfied.
  • this imaging lens preferably satisfies the following conditional expression (6) when the radius of curvature of the object side surface of the b3 lens Lb3 is Rb3f and the radius of curvature of the image side surface of the b3 lens Lb3 is Rb3r. .
  • conditional expression (6) By making sure that the lower limit of conditional expression (6) is not exceeded, it is possible to prevent the spherical aberration from being overcorrected.
  • the upper limit of conditional expression (6) it is advantageous for correction of spherical aberration and suppression of the difference of spherical aberration for each wavelength. In order to enhance the effect relating to the conditional expression (6), it is more preferable to satisfy the following conditional expression (6-1).
  • this imaging lens preferably satisfies the following conditional expression (7), where Rb2f is the curvature radius of the object side surface of the b2 lens Lb2, and Rb2r is the curvature radius of the image side surface of the b2 lens Lb2. .
  • Rb2f is the curvature radius of the object side surface of the b2 lens Lb2
  • Rb2r is the curvature radius of the image side surface of the b2 lens Lb2.
  • the lens configuration of the imaging lens of Example 1 is as shown in FIG. 1, and since the configuration and the method of illustration are as described above, a part of the overlapping description is omitted here.
  • the imaging lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a positive refractive power.
  • the entire first lens group G1 moves integrally from the image side to the object side, and the second lens group G2 is fixed with respect to the image plane Sim.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a first A sub-lens group G1A having a positive refractive power, a first B sub-lens group G1B, and a first C sub-lens group G1C having a positive refractive power.
  • the first A sub lens group G1A is composed of two lenses, La1 to La2, in order from the object side.
  • the first B sub lens group G1B includes, in order from the object side, a b1 lens Lb1, a b2 lens Lb2, an aperture stop St, a b3 lens Lb3, and a b4 lens Lb4.
  • the first C sub lens group G1C is composed of two lenses Lc1 to Lc2 in order from the object side.
  • the second lens group G2 is composed of three lenses L21 to L23 in order from the object side.
  • Table 1 shows the basic lens data of the imaging lens of Example 1, and Table 2 shows the specifications and the distance between the variable surfaces.
  • R is a radius of curvature of each surface
  • D is a surface interval
  • Nd is a refractive index with respect to d-line (wavelength 587.6 nm (nanometer))
  • ⁇ d is an Abbe number based on d-line.
  • the sign of the radius of curvature is positive for a surface shape with a convex surface facing the object side and negative for a surface shape with a convex surface facing the image side.
  • Table 1 also includes the aperture stop St and the optical member PP.
  • Table 1 the surface number and the phrase (St) are described in the surface number column of the surface corresponding to the aperture stop St.
  • the value in the bottom column of D is the distance between the most image side surface in the table and the image surface Sim.
  • the symbol DD [] is used, and the surface number on the object side of this interval is given in [] and entered in the D column.
  • Table 2 shows the focal length f of the entire system focused on an object at infinity, the focal length fnear of the entire system focused on an object with an object distance of 0.2 m (meters), and the F number FNo.
  • the maximum total field angle 2 ⁇ and the value of the variable surface interval are shown on a d-line basis. (°) in the column of 2 ⁇ means that the unit is degree.
  • each value in a state of focusing on an object at infinity is shown in a column labeled “infinity”, and each value in a state of focusing on an object having an object distance of 0.2 m (meters) is “0. It is shown in the column labeled “2m”.
  • FIG. 7 shows aberration diagrams of the imaging lens of Example 1.
  • FIG. 7 shows spherical aberration, sine condition violation amount, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration in order from the left.
  • the upper stage labeled “infinity” shows the object focused on an object at infinity
  • the lower stage labeled “0.2 m” focused on an object with an object distance of 0.2 m (meters).
  • d-line wavelength 587.6 nm (nanometer)
  • C-line wavelength 656.3 nm (nanometer)
  • F-line wavelength 486.1 nm (nanometer)
  • g-line wavelength 435
  • the aberrations for .8 nm are indicated by a black solid line, a long broken line, a short broken line, and a two-dot chain line, respectively.
  • the aberration related to the d-line in the sagittal direction is indicated by a solid line
  • the aberration related to the d-line in the tangential direction is indicated by a short broken line.
  • the aberration regarding the d-line is shown by a solid line.
  • aberrations relating to the C-line, F-line, and g-line are indicated by a long broken line, a short broken line, and a two-dot chain line, respectively.
  • FNo. Means F number, and ⁇ in other aberration diagrams means half angle of view.
  • Example 2 The lens configuration of the imaging lens of Example 2 is as shown in FIG.
  • the schematic configuration of the imaging lens of Example 2 is that the first A sub-lens group G1A is composed of one lens of the lens La1, and the first C sub-lens group G1C is composed of one lens of the lens Lc1. Unlike the one, the others are the same.
  • the basic lens data of the imaging lens of Example 2 is shown in Table 3, the specifications and the variable surface interval are shown in Table 4, and each aberration diagram is shown in FIG.
  • Example 3 The lens configuration of the imaging lens of Example 3 is shown in FIG.
  • the schematic configuration of the imaging lens of the third embodiment is different from that of the first embodiment in that the second lens group G2 has a negative refractive power, and is otherwise the same.
  • Table 5 shows the basic lens data of the imaging lens of Example 3
  • Table 6 shows the specifications and the distance between the variable surfaces
  • FIG. 9 shows aberration diagrams.
  • Example 4 The lens configuration of the imaging lens of Example 4 is as shown in FIG.
  • the schematic configuration of the imaging lens of Example 4 is that the second lens group G2 has negative refractive power, the first A sub-lens group G1A is composed of one lens of the lens La1, and the first C sub-lens group G1C. Is different from that of the first embodiment in that it is composed of one lens Lc1.
  • Table 7 shows the basic lens data of the imaging lens of Example 4
  • Table 8 shows the specifications and the distance between the variable surfaces
  • FIG. 10 shows aberration diagrams.
  • Example 5 The lens configuration of the imaging lens of Example 5 is as shown in FIG.
  • the schematic configuration of the imaging lens of Example 5 is the same as that of Example 1.
  • the basic lens data of the imaging lens of Example 5 is shown in Table 9, the specifications and the variable surface interval are shown in Table 10, and each aberration diagram is shown in FIG.
  • Example 6 The lens configuration of the imaging lens of Example 6 is as shown in FIG.
  • the schematic configuration of the imaging lens of the sixth embodiment is the same as that of the first embodiment except that the second lens group G2 has a negative refractive power.
  • Table 11 shows the basic lens data of the imaging lens of Example 6
  • Table 12 shows the specifications and the distance between the variable surfaces, and
  • FIG. 12 shows aberration diagrams.
  • Table 13 shows corresponding values of conditional expressions (1) to (7) for the imaging lenses of Examples 1 to 6. The values shown in Table 13 are based on the d line.
  • the image pickup lenses of Examples 1 to 6 achieve high optical performance by suppressing fluctuations in astigmatism during focusing, small field curvature, and excellent correction of each aberration. is doing.
  • the imaging lenses of Examples 1 to 6 have a total angle of view of 45 ° or less and are a lens system suitable as a telephoto type.
  • FIG. 13 shows a schematic configuration diagram of an imaging apparatus 10 using the imaging lens 1 according to the embodiment of the present invention as an example of the imaging apparatus of the embodiment of the present invention.
  • the imaging device 10 include an FA camera, an MV camera, and a surveillance camera.
  • the imaging device 10 focuses the imaging lens 1, the filter 4 disposed on the image side of the imaging lens 1, the imaging device 5, the signal processing unit 6 that performs an arithmetic processing on an output signal from the imaging device 5, and the imaging lens 1.
  • a focus control unit 7 is provided for this purpose.
  • FIG. 13 conceptually illustrates the first lens group G1 and the second lens group G2 that the imaging lens 1 has.
  • the image sensor 5 captures an image of a subject formed by the imaging lens 1 and converts it into an electrical signal.
  • a CCD (Charge-Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) can be used.
  • the imaging element 5 is arranged so that its imaging surface coincides with the image plane of the imaging lens 1. Since the imaging apparatus 10 according to the present embodiment includes the imaging lens 1, it can suitably cope with a change in the object distance and can acquire a good image.
  • 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 radius of curvature, the surface spacing, the refractive index, and the Abbe number of each lens are not limited to the values shown in the above numerical examples, and can take other values.
  • a lens system that focuses on an object at a short distance from an object at infinity has been described, but the present invention is applicable to an imaging lens that focuses on an object at a short distance from a distance object at a finite distance. Needless to say.
  • the imaging device is not limited to the above example, and various modes such as a digital camera and a vehicle-mounted camera can be used.
  • Imaging device Db12 Light from the object side surface of b1 lens to the image side surface of b2 lens Distance on the axis DG1 Distance on the optical axis from the most object side surface of the first lens group to the most image side surface of the first lens group G1 First lens group G1A 1A sub lens group G1B 1B sub lens group G1C 1C sub lens group G2 2nd lens group La1, La2, Lb1 to Lb4, Lc1, Lc2, L21 to L23 Lens PP Optical member Sim Image surface St Aperture stop Ymax Maximum image height Z Optical axis

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Abstract

合焦時の非点収差の変動が抑えられ、像面湾曲が小さく、良好な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。　撮像レンズは、物体側から順に、遠距離から近距離への合焦時に物体側へ移動する正の第１レンズ群、合焦時に不動の第２レンズ群からなる。第１レンズ群は、第１Ｂサブレンズ群を有し、第１Ｂサブレンズ群は、物体側から順に、正のｂ１レンズ、像側に凹面を向けた負のｂ２レンズ、開口絞り、物体側に凹面を向けた負のｂ３レンズ、正のｂ４レンズとからなる。第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズ、負レンズからなる。所定の条件式を満足する。

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、特に、ＦＡ（Factory Automation）用カメラ、ＭＶ（Machine Vision）用カメラ、デジタルカメラ、監視用カメラ、および車載用カメラ等に好適な撮像レンズ、並びにこの撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。
　従来知られている合焦機能を有する撮像レンズとして、例えば特開２０１３－１７８３６５号公報、特開２０１３－２１０６０４号公報、および特開２０１３－２３１９４１号公報に記載のものを挙げることができる。特開２０１３－１７８３６５号公報、特開２０１３－２１０６０４号公報、および特開２０１３－２３１９４１号公報には、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正または負の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、少なくとも第１レンズ群を移動させて合焦を行うレンズ系が記載されている。
　ＭＶ用カメラでは、多様な形状の物体を様々な物体距離で撮像することが要求され、さらに近年では高画素化が進んだ撮像素子に対応可能なことが要求される。そのため、使用される撮像レンズは、撮影範囲全域にわたって良好に収差が補正されて高性能であること、特に、合焦時の非点収差の変動が少ないこと、および像面湾曲が小さいことが望まれる。
　しかしながら、特開２０１３－１７８３６５号公報、および特開２０１３－２１０６０４号公報に記載のレンズ系は像面湾曲が大きいという不都合がある。特開２０１３－２３１９４１号公報に記載のレンズ系は合焦時の非点収差の変動が大きいという不都合がある。
　本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、合焦時の非点収差の変動が抑えられ、像面湾曲が小さく、良好な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。
　本発明の撮像レンズは、物体側から順に、遠距離物体から近距離物体への合焦時に物体側へ移動する正の屈折力を有する第１レンズ群と、合焦時に像面に対して固定されている第２レンズ群とからなり、第１レンズ群は内部に開口絞りを含む第１Ｂサブレンズ群を有し、第１Ｂサブレンズ群は、物体側から順に、正レンズであるｂ１レンズと、像側に凹面を向けた負レンズであるｂ２レンズと、開口絞りと、物体側に凹面を向けた負レンズであるｂ３レンズと、正レンズであるｂ４レンズとからなり、第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、負レンズとからなり、ｂ１レンズの物体側の面からｂ２レンズの像側の面までの光軸上の距離をＤｂ１２、第１レンズ群の最も物体側の面から第１レンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離をＤＧ１、最大像高をＹｍａｘ、第２レンズ群が有するレンズ面の総数をｋ、第２レンズ群の物体側からｉ番目のレンズ面を構成する物体側の媒質のｄ線に対する屈折率をＮｉｆ、第２レンズ群の物体側からｉ番目のレンズ面を構成する像側の媒質のｄ線に対する屈折率をＮｉｒ、第２レンズ群の物体側からｉ番目のレンズ面の曲率半径をｓＲｉとしたとき、下記条件式（１）および（２）を満足する。
　　０．１＜Ｄｂ１２／ＤＧ１＜０．２５　　（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　本発明の撮像レンズにおいては、下記条件式（１－１）および／または（２－１）を満足することが好ましい。
　　０．１２＜Ｄｂ１２／ＤＧ１＜０．２２　　（１－１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　また、本発明の撮像レンズにおいては、ｂ２レンズの像側の面の曲率半径をＲｂ２ｒ、ｂ３レンズの物体側の面の曲率半径をＲｂ３ｆとしたとき、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。
　　－０．３＜（Ｒｂ２ｒ＋Ｒｂ３ｆ）／（Ｒｂ２ｒ－Ｒｂ３ｆ）＜０．３　　（３）
　　－０．２＜（Ｒｂ２ｒ＋Ｒｂ３ｆ）／（Ｒｂ２ｒ－Ｒｂ３ｆ）＜０．１　　（３－１）
　また、本発明の撮像レンズにおいては、無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離をｆ、第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、下記条件式（４）を満足することが好ましく、下記条件式（４－１）を満足することがより好ましい。
　　－０．７＜ｆ／ｆ２＜０．３　　（４）
　　－０．６＜ｆ／ｆ２＜０．２　　（４－１）
　また、本発明の撮像レンズにおいては、無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離をｆ、第２レンズ群の物体側からｊ番目のレンズの焦点距離をｆ２ｊ、第２レンズ群の物体側からｊ番目のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｊとしたとき、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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　また、本発明の撮像レンズにおいては、ｂ３レンズの物体側の面の曲率半径をＲｂ３ｆ、ｂ３レンズの像側の面の曲率半径をＲｂ３ｒとしたとき、下記条件式（６）を満足することが好ましく、下記条件式（６－１）を満足することがより好ましい。
　　－０．８＜（Ｒｂ３ｆ＋Ｒｂ３ｒ）／（Ｒｂ３ｆ－Ｒｂ３ｒ）＜０　　（６）
　　－０．７５＜（Ｒｂ３ｆ＋Ｒｂ３ｒ）／（Ｒｂ３ｆ－Ｒｂ３ｒ）＜－０．０５　　（６－１）
　また、本発明の撮像レンズにおいては、ｂ２レンズの物体側の面の曲率半径をＲｂ２ｆ、ｂ２レンズの像側の面の曲率半径をＲｂ２ｒとしたとき、下記条件式（７）を満足することが好ましく、下記条件式（７－１）を満足することがより好ましい。
　　０．３＜（Ｒｂ２ｆ＋Ｒｂ２ｒ）／（Ｒｂ２ｆ－Ｒｂ２ｒ）＜１．５　　（７）
　　０．３５＜（Ｒｂ２ｆ＋Ｒｂ２ｒ）／（Ｒｂ２ｆ－Ｒｂ２ｒ）＜１．２　　（７－１）
　また、本発明の撮像レンズにおいては、第１レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１Ａサブレンズ群と、第１Ｂサブレンズ群と、正の屈折力を有する第１Ｃサブレンズ群とからなることが好ましい。その際に、第１Ａサブレンズ群は、１枚または２枚のレンズからなることが好ましい。また、第１Ｃサブレンズ群は、１枚または２枚のレンズからなることが好ましい。
　また、本発明の撮像レンズにおいては、ｂ１レンズとｂ２レンズは互いに接合されていることが好ましい。また、ｂ３レンズとｂ４レンズは互いに接合されていることが好ましい。
　また、本発明の撮像レンズにおいては、第２レンズ群の正レンズは両凸レンズであることが好ましい。
　本発明の撮像装置は、本発明の撮像レンズを備えたものである。
　なお、本明細書の「～からなり」、「～からなる」は、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞り、フィルタ、カバーガラス等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、および／または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ものである。
　なお、本明細書において「正の屈折力を有する～群」とは、群全体として正の屈折力を有することを意味する。「負の屈折力を有する～群」についても同様である。「～レンズ群」とは、必ずしも複数のレンズから構成されるものだけでなく、１枚のレンズのみで構成されるものも含むものとする。上記で規定した群の屈折力の符号、レンズの屈折力の符号、レンズの面形状、および曲率半径は、非球面が含まれているものは近軸領域で考えることとする。「負メニスカスレンズ」は負の屈折力を有するメニスカスレンズである。条件式は全て無限遠物体に合焦した状態でｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））を基準としたものである。条件式（２）および（２－１）の算出の際には接合面は１つの面として数えることにする。
　本発明によれば、物体側から順に、遠距離物体から近距離物体への合焦時に物体側へ移動する正の第１レンズ群、合焦時に不動の第２レンズ群からなるレンズ系において、第１レンズ群と第２レンズ群の構成を詳細に好適に設定し、所定の条件式を満足するように構成することにより、合焦時の非点収差の変動が抑えられ、像面湾曲が小さく、良好な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。
本発明の実施例１の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例２の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例３の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例４の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例５の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例６の撮像レンズの構成と光路を示す断面図である。 本発明の実施例１の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例２の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例３の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例４の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例５の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の実施例６の撮像レンズの各収差図であり、左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、および倍率色収差図である。 本発明の一実施形態に係る撮像装置の概略構成図である。
　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～図６は、本発明の実施形態に係る撮像レンズの構成と光路を示す断面図であり、それぞれ後述の実施例１～６に対応している。図１～図６に示す例の基本構成および図示方法は同様であるため、以下では主に図１に示す例を参照しながら説明する。図１では、無限遠物体に合焦している状態を示し、左側が物体側、右側が像側であり、光路として軸上光束２、最大画角の軸外光束３の光路を示している。
　この撮像レンズは、単焦点レンズであり、光軸Ｚに沿って物体側から像側へ向かって順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２とからなる。第１レンズ群Ｇ１は内部に開口絞りＳｔを有する。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、撮像装置の仕様に応じた各種フィルタおよび／または保護用のカバーガラスを備えることが好ましいため、図１では、これらを想定した平行平面板状の光学部材ＰＰをレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。しかし、光学部材ＰＰの位置は図１に示すものに限定されないし、光学部材ＰＰを省略した構成も可能である。
　第１レンズ群Ｇ１は、正の屈折力を有し、遠距離物体から近距離物体への合焦時に物体側へ移動するように構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、合焦時に像面Ｓｉｍに対して固定されるように構成されている。このような構成とすることによって、合焦時の球面収差および非点収差の変動を抑制することができる。なお、図１の例では、合焦時に第１レンズ群Ｇ１全体が一体的に移動するように構成されており、これによって駆動機構の簡素化を図ることができる。
　第１レンズ群Ｇ１は内部に開口絞りＳｔを含む第１Ｂサブレンズ群Ｇ１Ｂを有する。第１Ｂサブレンズ群は、物体側から順に、正レンズであるｂ１レンズＬｂ１と、像側に凹面を向けた負レンズであるｂ２レンズＬｂ２と、開口絞りＳｔと、物体側に凹面を向けた負レンズであるｂ３レンズＬｂ３と、正レンズであるｂ４レンズＬｂ４とからなるように構成される。このように開口絞りＳｔに対して対称的な構成を持つ第１Ｂサブレンズ群Ｇ１Ｂを有することによって、コマ収差を良好に抑制することができる。ｂ１レンズＬｂ１は物体側に凸面を向けていることが好ましく、ｂ４レンズＬｂ４は像側に凸面を向けていることが好ましく、このようにした場合は、コマ収差をより良好に抑制することができる。
　ｂ１レンズＬｂ１とｂ２レンズＬｂ２は互いに接合されていることが好ましく、このようにした場合は軸上色収差の補正に有利となる。同様に、ｂ３レンズＬｂ３とｂ４レンズＬｂ４は互いに接合されていることが好ましく、このようにした場合は軸上色収差の補正に有利となる。
　第１レンズ群Ｇ１は第１Ｂサブレンズ群Ｇ１Ｂ以外のサブレンズ群を有していてもよく、例えば第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１Ａサブレンズ群Ｇ１Ａと、第１Ｂサブレンズ群Ｇ１Ｂと、正の屈折力を有する第１Ｃサブレンズ群Ｇ１Ｃとからなるように構成してもよい。このようにした場合は、コマ収差を良好に抑制することができる。
　第１レンズ群Ｇ１が上記の３つのサブレンズ群からなる場合、第１Ａサブレンズ群Ｇ１Ａは、１枚または２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、レンズ系全長の抑制と良好な収差補正の両立が容易となる。図１および図３の例の第１Ａサブレンズ群Ｇ１Ａは、物体側から順に、負レンズと、正レンズとからなる。このように全系の最も物体側に負レンズを配置した場合は広角化に有利となる。図２および図４の例のように第１Ａサブレンズ群Ｇ１Ａが１枚の正レンズからなる構成とした場合は小型化に有利となる。図５および図６の例のように第１Ａサブレンズ群Ｇ１Ａが２枚の正レンズからなる構成とした場合は球面収差の補正に有利となる。
　第１レンズ群Ｇ１が上記の３つのサブレンズ群からなる場合、第１Ｃサブレンズ群Ｇ１Ｃは、１枚または２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、レンズ系全長の抑制と良好な収差補正の両立が容易となる。図１、図３、図５および図６の例の第１Ｃサブレンズ群Ｇ１Ｃは、２枚の正レンズからなる。図２および図４の例の第１Ｃサブレンズ群Ｇ１Ｃは、１枚の正レンズからなる。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負レンズであるレンズＬ２１と、正レンズであるレンズＬ２２と、負レンズであるレンズＬ２３とからなるように構成される。これによって、比較的少ないレンズ枚数で小型化を図りつつ、合焦時の非点収差の変動を良好に抑制することができる。
　第２レンズ群Ｇ２の正レンズは、両凸レンズであることが好ましく、このようにした場合は、球面収差と歪曲収差のバランスをとることが容易となる。
　第２レンズ群Ｇ２を構成する上記３枚のレンズは種々の態様をとることができる。図１の例ではレンズＬ２２とレンズＬ２３とが互いに接合されており、これによって倍率色収差の補正に有利となる。図３および図５の例ではレンズＬ２１とレンズＬ２２とが互いに接合されており、これによって軸上色収差の補正に有利となる。図２の例のレンズＬ２１は物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズであり、これによって球面収差の補正に有利となる。図４および図６の例では、レンズＬ２１とレンズＬ２２の空気間隔、およびレンズＬ２２とレンズＬ２３の空気間隔を広くとっており、これによってコマ収差の補正に有利となる。
　次に本実施形態の撮像レンズの条件式に関する構成について述べる。この撮像レンズは、ｂ１レンズＬｂ１の物体側の面からｂ２レンズＬｂ２の像側の面までの光軸上の距離をＤｂ１２、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の面から第１レンズ群Ｇ１の最も像側の面までの光軸上の距離をＤＧ１としたとき、下記条件式（１）を満足するように構成されている。条件式（１）の下限以下とならないようにすることによって、像面湾曲の補正を良好に行うことができる。条件式（１）の上限以上とならないようにすることによって、像面湾曲が補正過剰となるのを防ぐことができる。条件式（１）に関する効果を高めるためには、下記条件式（１－１）を満足することが好ましい。
　　０．１＜Ｄｂ１２／ＤＧ１＜０．２５　　（１）
　　０．１２＜Ｄｂ１２／ＤＧ１＜０．２２　　（１－１）
　また、この撮像レンズは、最大像高をＹｍａｘ、第２レンズ群Ｇ２が有するレンズ面の総数をｋ、ｉを１以上の自然数とした場合に第２レンズ群Ｇ２の物体側からｉ番目のレンズ面を構成する物体側の媒質のｄ線に対する屈折率をＮｉｆ、第２レンズ群Ｇ２の物体側からｉ番目のレンズ面を構成する像側の媒質のｄ線に対する屈折率をＮｉｒ、第２レンズ群Ｇ２の物体側からｉ番目のレンズ面の曲率半径をｓＲｉとしたとき、下記条件式（２）を満足するように構成されている。条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２のレンズ面のペッツバール和に関する式である。条件式（２）の範囲を満足するように構成することによって、合焦時の非点収差の変動を抑制することができる。条件式（２）に関する効果を高めるためには、下記条件式（２－１）を満足することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　この撮像レンズは、ｂ２レンズＬｂ２の像側の面の曲率半径をＲｂ２ｒ、ｂ３レンズＬｂ３の物体側の面の曲率半径をＲｂ３ｆとしたとき、下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）はｂ２レンズＬｂ２の像側の面とｂ３レンズＬｂ３の物体側の面によって形成される空気レンズの形状に関する式である。条件式（３）の範囲を満足するように構成することによって、コマ収差を抑制することができる。条件式（３）に関する効果を高めるためには、下記条件式（３－１）を満足することが好ましい。
　　－０．３＜（Ｒｂ２ｒ＋Ｒｂ３ｆ）／（Ｒｂ２ｒ－Ｒｂ３ｆ）＜０．３　　（３）
　　－０．２＜（Ｒｂ２ｒ＋Ｒｂ３ｆ）／（Ｒｂ２ｒ－Ｒｂ３ｆ）＜０．１　　（３－１）
　また、この撮像レンズは、無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離をｆ、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたとき、下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の下限以下とならないようにすることによって、合焦時の球面収差および非点収差の変動を抑制することができる。条件式（４）の上限以上とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１の屈折力を確保でき、合焦時の第１レンズ群Ｇ１の移動量を抑制することができ、レンズ系全長の短縮に有利となる。条件式（４）に関する効果を高めるためには、下記条件式（４－１）を満足することが好ましい。
　　－０．７＜ｆ／ｆ２＜０．３　　（４）
　　－０．６＜ｆ／ｆ２＜０．２　　（４－１）
　また、この撮像レンズは、無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離をｆ、ｊを１～３の整数とした場合に第２レンズ群Ｇ２の物体側からｊ番目のレンズの焦点距離をｆ２ｊ、第２レンズ群Ｇ２の物体側からｊ番目のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｊとしたとき、下記条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）の範囲を満足するように構成することによって、合焦時の倍率色収差の変動を抑制することができる。条件式（５）に関する効果を高めるためには、下記条件式（５－１）を満足することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　また、この撮像レンズは、ｂ３レンズＬｂ３の物体側の面の曲率半径をＲｂ３ｆ、ｂ３レンズＬｂ３の像側の面の曲率半径をＲｂ３ｒとしたとき、下記条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）の下限以下とならないようにすることによって、球面収差が補正過剰となるのを防ぐことができる。条件式（６）の上限以上とならないようにすることによって、球面収差の補正、および波長ごとの球面収差の差の抑制に有利となる。条件式（６）に関する効果を高めるためには、下記条件式（６－１）を満足することがより好ましい。
　　－０．８＜（Ｒｂ３ｆ＋Ｒｂ３ｒ）／（Ｒｂ３ｆ－Ｒｂ３ｒ）＜０　　（６）
　　－０．７５＜（Ｒｂ３ｆ＋Ｒｂ３ｒ）／（Ｒｂ３ｆ－Ｒｂ３ｒ）＜－０．０５　　（６－１）
　また、この撮像レンズは、ｂ２レンズＬｂ２の物体側の面の曲率半径をＲｂ２ｆ、ｂ２レンズＬｂ２の像側の面の曲率半径をＲｂ２ｒとしたとき、下記条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）の下限以下とならないようにすることによって、球面収差の補正、および波長ごとの球面収差の差の抑制に有利となる。条件式（７）の上限以上とならないようにすることによって、球面収差が補正過剰となるのを防ぐことができる。条件式（７）に関する効果を高めるためには、下記条件式（７－１）を満足することがより好ましい。
　　０．３＜（Ｒｂ２ｆ＋Ｒｂ２ｒ）／（Ｒｂ２ｆ－Ｒｂ２ｒ）＜１．５　　（７）
　　０．３５＜（Ｒｂ２ｆ＋Ｒｂ２ｒ）／（Ｒｂ２ｆ－Ｒｂ２ｒ）＜１．２　　（７－１）
　上述した好ましい構成および／または可能な構成は、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。本実施形態によれば、合焦時の非点収差の変動が抑えられ、像面湾曲が小さく、良好な光学性能を有する撮像レンズを実現することが可能である。
　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。
［実施例１］
　実施例１の撮像レンズのレンズ構成は図１に示したものであり、その構成および図示方法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、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とからなる。無限遠物体から近距離物体への合焦時、第１レンズ群Ｇ１全体が一体的に像側から物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は像面Ｓｉｍに対して固定されている。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１Ａサブレンズ群Ｇ１Ａと、第１Ｂサブレンズ群Ｇ１Ｂと、正の屈折力を有する第１Ｃサブレンズ群Ｇ１Ｃとからなる。第１Ａサブレンズ群Ｇ１Ａは物体側から順にレンズＬａ１～Ｌａ２の２枚のレンズからなる。第１Ｂサブレンズ群Ｇ１Ｂは物体側から順に、ｂ１レンズＬｂ１と、ｂ２レンズＬｂ２と、開口絞りＳｔと、ｂ３レンズＬｂ３と、ｂ４レンズＬｂ４とからなる。第１Ｃサブレンズ群Ｇ１Ｃは物体側から順にレンズＬｃ１～Ｌｃ２の２枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズからなる。以上が実施例１の撮像レンズの概略構成である。
　実施例１の撮像レンズの基本レンズデータを表１に、諸元と可変面間隔を表２に示す。表１において、Ｒは各面の曲率半径、Ｄは面間隔、Ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））に対する屈折率、νｄはｄ線基準のアッベ数である。ここで、曲率半径の符号は、物体側に凸面を向けた面形状のものを正とし、像側に凸面を向けた面形状のものを負としている。表１には開口絞りＳｔおよび光学部材ＰＰも含めて示している。表１では、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。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１では合焦の際に変化する可変面間隔については、ＤＤ［　］という記号を用い、［　］の中にこの間隔の物体側の面番号を付してＤの欄に記入している。
　表２に、無限遠物体に合焦した状態の全系の焦点距離ｆ、物体距離が０．２ｍ（メートル）の物体に合焦した状態の全系の焦点距離ｆｎｅａｒ、ＦナンバーＦＮｏ．、最大全画角２ω、および可変面間隔の値を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２では、無限遠物体に合焦した状態の各値を「無限遠」と表記した欄に示し、物体距離が０．２ｍ（メートル）の物体に合焦した状態の各値を「０．２ｍ」と表記した欄に示している。
　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、光学系は比例拡大また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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
　図７に実施例１の撮像レンズの各収差図を示す。図７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。図７では「無限遠」と付した上段に無限遠物体に合焦した状態のものを示し、「０．２ｍ」と付した下段に物体距離が０．２ｍ（メートル）の物体に合焦した状態のものを示す。球面収差図では、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ（ナノメートル））、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ（ナノメートル））、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ（ナノメートル））、およびｇ線（波長４３５．８ｎｍ（ナノメートル））に関する収差をそれぞれ黒の実線、長破線、短破線、および二点鎖線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線に関する収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線に関する収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線に関す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線に関する収差をそれぞれ長破線、短破線、および二点鎖線で示す。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の説明で述べた各データの記号、意味、および記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるため、以下では重複説明を省略する。
［実施例２］
　実施例２の撮像レンズのレンズ構成は図２に示したものである。実施例２の撮像レンズの概略構成は、第１Ａサブレンズ群Ｇ１ＡがレンズＬａ１の１枚のレンズからなる点、および第１Ｃサブレンズ群Ｇ１ＣがレンズＬｃ１の１枚のレンズからなる点が実施例１のものと異なり、他は同様である。実施例２の撮像レンズの基本レンズデータを表３に、諸元と可変面間隔を表４に、各収差図を図８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
［実施例３］
　実施例３の撮像レンズのレンズ構成は図３に示したものである。実施例３の撮像レンズの概略構成は、第２レンズ群Ｇ２が負の屈折力を有する点が実施例１のものと異なり、他は同様である。実施例３の撮像レンズの基本レンズデータを表５に、諸元と可変面間隔を表６に、各収差図を図９に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
［実施例４］
　実施例４の撮像レンズのレンズ構成は図４に示したものである。実施例４の撮像レンズの概略構成は、第２レンズ群Ｇ２が負の屈折力を有する点、第１Ａサブレンズ群Ｇ１ＡがレンズＬａ１の１枚のレンズからなる点、および第１Ｃサブレンズ群Ｇ１ＣがレンズＬｃ１の１枚のレンズからなる点が実施例１のものと異なり、他は同様である。実施例４の撮像レンズの基本レンズデータを表７に、諸元と可変面間隔を表８に、各収差図を図１０に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
［実施例５］
　実施例５の撮像レンズのレンズ構成は図５に示したものである。実施例５の撮像レンズの概略構成は実施例１のものと同様である。実施例５の撮像レンズの基本レンズデータを表９に、諸元と可変面間隔を表１０に、各収差図を図１１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
［実施例６］
　実施例６の撮像レンズのレンズ構成は図６に示したものである。実施例６の撮像レンズの概略構成は、第２レンズ群Ｇ２が負の屈折力を有する点が実施例１のものと異なり、他は同様である。実施例６の撮像レンズの基本レンズデータを表１１に、諸元と可変面間隔を表１２に、各収差図を図１２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
　表１３に、実施例１～６の撮像レンズについて、条件式（１）～（７）の対応値を示す。表１３に示す値はｄ線を基準とするものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
　以上のデータからわかるように、実施例１～６の撮像レンズは、合焦時の非点収差の変動が抑えられ、像面湾曲が小さく、各収差が良好に補正されて高い光学性能を実現している。また、実施例１～６の撮像レンズは、全画角が４５°以下であり望遠タイプとして好適なレンズ系である。
　次に、本発明の実施形態に係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、本発明の実施形態に係る撮像レンズ１を用いた撮像装置１０の概略構成図を示す。撮像装置１０としては、例えば、ＦＡ用カメラ、ＭＶ用カメラ、または監視カメラを挙げることができる。
　撮像装置１０は、撮像レンズ１、撮像レンズ１の像側に配置されたフィルタ４、撮像素子５、撮像素子５からの出力信号を演算処理する信号処理部６、および撮像レンズ１の合焦を行うためのフォーカス制御部７を備える。図１３では撮像レンズ１が有する第１レンズ群Ｇ１、および第２レンズ群Ｇ２を概念的に図示している。撮像素子５は、撮像レンズ１により形成された被写体の像を撮像して電気信号に変換するものであり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。撮像素子５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。本実施形態の撮像装置１０は、撮像レンズ１を備えたものであるから、物体距離の変動に好適に対応可能であり、良好な画像を取得することができる。
　以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッベ数は、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。
　例えば、上記実施例では無限遠物体から近距離物体に合焦するレンズ系を挙げたが、本発明は有限距離の遠距離物体から近距離物体に合焦する撮像レンズに適用可能であることは言うまでもない。
　また、本発明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、デジタルカメラ、および車載用カメラとする等、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　　最大画角の軸外光束
　　４　　フィルタ
　　５　　撮像素子
　　６　　信号処理部
　　７　　フォーカス制御部
　　１０　　撮像装置
　　Ｄｂ１２　　ｂ１レンズの物体側の面からｂ２レンズの像側の面までの光軸上の距離
　　ＤＧ１　　第１レンズ群の最も物体側の面から第１レンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離
　　Ｇ１　　第１レンズ群
　　Ｇ１Ａ　　第１Ａサブレンズ群
　　Ｇ１Ｂ　　第１Ｂサブレンズ群
　　Ｇ１Ｃ　　第１Ｃサブレンズ群
　　Ｇ２　　第２レンズ群
　　Ｌａ１、Ｌａ２、Ｌｂ１～Ｌｂ４、Ｌｃ１、Ｌｃ２、Ｌ２１～Ｌ２３　　レンズ
　　ＰＰ　　光学部材
　　Ｓｉｍ　　像面
　　Ｓｔ　　開口絞り
　　Ｙｍａｘ　　最大像高
　　Ｚ　　光軸

Claims (20)

  1. 　物体側から順に、遠距離物体から近距離物体への合焦時に物体側へ移動する正の屈折力を有する第１レンズ群と、合焦時に像面に対して固定されている第２レンズ群とからなり、
    　前記第１レンズ群は内部に開口絞りを含む第１Ｂサブレンズ群を有し、
    　該第１Ｂサブレンズ群は、物体側から順に、正レンズであるｂ１レンズと、像側に凹面を向けた負レンズであるｂ２レンズと、開口絞りと、物体側に凹面を向けた負レンズであるｂ３レンズと、正レンズであるｂ４レンズとからなり、
    　前記第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、負レンズとからなり、
    　前記ｂ１レンズの物体側の面から前記ｂ２レンズの像側の面までの光軸上の距離をＤｂ１２、
    　前記第１レンズ群の最も物体側の面から前記第１レンズ群の最も像側の面までの光軸上の距離をＤＧ１、
    　最大像高をＹｍａｘ、
    　前記第２レンズ群が有するレンズ面の総数をｋ、
    　前記第２レンズ群の物体側からｉ番目のレンズ面を構成する物体側の媒質のｄ線に対する屈折率をＮｉｆ、
    　前記第２レンズ群の物体側からｉ番目のレンズ面を構成する像側の媒質のｄ線に対する屈折率をＮｉｒ、
    　前記第２レンズ群の物体側からｉ番目のレンズ面の曲率半径をｓＲｉとしたとき、
    　　０．１＜Ｄｂ１２／ＤＧ１＜０．２５　　（１）
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
    で表される条件式（１）および（２）を満足する撮像レンズ。
  2. 　前記ｂ２レンズの像側の面の曲率半径をＲｂ２ｒ、
    　前記ｂ３レンズの物体側の面の曲率半径をＲｂ３ｆとしたとき、
    　　－０．３＜（Ｒｂ２ｒ＋Ｒｂ３ｆ）／（Ｒｂ２ｒ－Ｒｂ３ｆ）＜０．３　　（３）
    で表される条件式（３）を満足する請求項１記載の撮像レンズ。
  3. 　無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離をｆ、
    　前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、
    　　－０．７＜ｆ／ｆ２＜０．３　　（４）
    で表される条件式（４）を満足する請求項１または２記載の撮像レンズ。
  4. 　無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離をｆ、
    　前記第２レンズ群の物体側からｊ番目のレンズの焦点距離をｆ２ｊ、
    　前記第２レンズ群の物体側からｊ番目のレンズのｄ線基準のアッベ数をν２ｊとしたとき、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
    で表される条件式（５）を満足する請求項１から３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  5. 　前記ｂ３レンズの物体側の面の曲率半径をＲｂ３ｆ、
    　前記ｂ３レンズの像側の面の曲率半径をＲｂ３ｒとしたとき、
    　　－０．８＜（Ｒｂ３ｆ＋Ｒｂ３ｒ）／（Ｒｂ３ｆ－Ｒｂ３ｒ）＜０　　（６）
    で表される条件式（６）を満足する請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  6. 　前記ｂ２レンズの物体側の面の曲率半径をＲｂ２ｆ、
    　前記ｂ２レンズの像側の面の曲率半径をＲｂ２ｒとしたとき、
    　　０．３＜（Ｒｂ２ｆ＋Ｒｂ２ｒ）／（Ｒｂ２ｆ－Ｒｂ２ｒ）＜１．５　　（７）
    で表される条件式（７）を満足する請求項１から５のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  7. 　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第１Ａサブレンズ群と、前記第１Ｂサブレンズ群と、正の屈折力を有する第１Ｃサブレンズ群とからなる請求項１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  8. 　前記第１Ａサブレンズ群は、１枚または２枚のレンズからなる請求項７記載の撮像レンズ。
  9. 　前記第１Ｃサブレンズ群は、１枚または２枚のレンズからなる請求項７または８記載の撮像レンズ。
  10. 　前記ｂ１レンズと前記ｂ２レンズは互いに接合されている請求項１から９のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  11. 　前記ｂ３レンズと前記ｂ４レンズは互いに接合されている請求項１から１０のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  12. 　前記第２レンズ群の前記正レンズは両凸レンズである請求項１から１１のいずれか１項記載の撮像レンズ。
  13. 　　０．１２＜Ｄｂ１２／ＤＧ１＜０．２２　　（１－１）
    で表される条件式（１－１）を満足する請求項１記載の撮像レンズ。
  14. Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
    で表される条件式（２－１）を満足する請求項１記載の撮像レンズ。
  15. 　　－０．２＜（Ｒｂ２ｒ＋Ｒｂ３ｆ）／（Ｒｂ２ｒ－Ｒｂ３ｆ）＜０．１　　（３－１）
    で表される条件式（３－１）を満足する請求項２記載の撮像レンズ。
  16. 　　－０．６＜ｆ／ｆ２＜０．２　　（４－１）
    で表される条件式（４－１）を満足する請求項３記載の撮像レンズ。
  17. Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
    で表される条件式（５－１）を満足する請求項４記載の撮像レンズ。
  18. 　　－０．７５＜（Ｒｂ３ｆ＋Ｒｂ３ｒ）／（Ｒｂ３ｆ－Ｒｂ３ｒ）＜－０．０５　　（６－１）
    で表される条件式（６－１）を満足する請求項５記載の撮像レンズ。
  19. 　　０．３５＜（Ｒｂ２ｆ＋Ｒｂ２ｒ）／（Ｒｂ２ｆ－Ｒｂ２ｒ）＜１．２　　（７－１）
    で表される条件式（７－１）を満足する請求項６記載の撮像レンズ。
  20. 　請求項１から１９のいずれか１項記載の撮像レンズを備えた撮像装置。
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