JP6641968B2 - 撮像レンズ,撮像光学装置及びデジタル機器 - Google Patents

撮像レンズ,撮像光学装置及びデジタル機器 Download PDF

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Description

本発明は撮像レンズ,撮像光学装置及びデジタル機器に関するものであり、例えば、被写体の映像を撮像素子(例えば、CCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサー,CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)型イメージセンサー等の固体撮像素子)で取り込むレンズ交換式デジタルカメラに適したコンパクトで大口径の撮像レンズと、その撮像レンズ及び撮像素子で取り込んだ被写体の映像を電気的な信号として出力する撮像光学装置と、その撮像光学装置を搭載したデジタルカメラ等の画像入力機能付きデジタル機器と、に関するものである。
明るいFナンバーの(つまりFナンバーの小さい)撮像レンズが従来から求められているなかで、近年、デジタル1眼レフカメラにおける高画素化が進んでおり、それに加えて、ユーザーが画像を容易に等倍確認できるようになってきている。そのため、撮像レンズに求められる光学性能が上がってきており、最短撮影距離においても画面全体での画質の均一性がますます求められるようになってきている。また、跳ね上げミラーを取り除いたミラーレスタイプのレンズ交換式デジタルカメラでは、コントラストAF(autofocus)方式のフォーカシングをより一層高速化するために、フォーカス群を軽量化することが求められている。こういった要求に応えるため、高い光学性能を保持しつつフォーカス群を軽量化するのに適したタイプの撮像レンズが特許文献1,2で提案されている。
特開2014−48488号公報 特開2014−238608号公報
しかし、特許文献1に記載の撮像レンズでは、全系のパワーに対する第1レンズ群のパワーが小さく、第1レンズ群でパワーを稼げていないため第3レンズ群に全系のパワーの大半を負担させることになっている。結果として、球面収差が良好に補正できておらず、Fナンバー1.4程度の大口径化と良好な収差補正とが両立できていない。
また、特許文献2に記載の撮像レンズでは、フォーカス群のレンズ枚数を減らして軽量化することによりフォーカシングの高速化を可能としているが、フォーカス群である第2レンズ群に対する第1レンズ群のパワーが小さく、ほとんどのパワーを第2レンズ群でまかなっている。フォーカス群のパワーが大きくなると撮影距離の変化による収差の変動量が一般的に大きくなるため、無限遠撮影状態から至近距離撮影状態まで良好に収差を補正することが困難になる。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、明るいFナンバーを有しながら撮影距離を問わず非常に高い光学性能と非常に速いフォーカス性能を併せ持った撮像レンズ,それを備えた撮像光学装置及びデジタル機器を提供することにある。
上記目的を達成するために、第1の発明の撮像レンズは、物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり
フォーカシングに際して、前記第1レンズ群及び第3レンズ群が像面に対して位置固定であり、前記第2レンズ群が移動し、
前記第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔を境界として、前記第1レンズ群を2つのレンズ群に分けたとき、その物体側のレンズ群を前群とし、像側のレンズ群を後群とすると、前記前群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、前記後群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、
前記第1レンズ群内に絞りを有し、
以下の条件式(1)〜(4)を満足することを特徴とする。
0.2<P1/P<0.6 …(1)
0.3<P1/P2<0.9 …(2)
0.03<t1/t<0.1 …(3)
0.05<t2/t<0.14 …(4)
ただし、
P1:第1レンズ群のパワー、
P2:第2レンズ群のパワー、
P:全系のパワー、
t1:第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔、
t2:無限遠物体距離状態における第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔、
t:撮像レンズの全長、
である。
第2の発明の撮像レンズは、物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり、
フォーカシングに際して、前記第1レンズ群及び第3レンズ群が像面に対して位置固定であり、前記第2レンズ群が移動し、
前記第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔を境界として、前記第1レンズ群を2つのレンズ群に分けたとき、その物体側のレンズ群を前群とし、像側のレンズ群を後群とすると、前記前群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、前記後群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、
以下の条件式(1)〜(4)を満足し、
前記第1レンズ群中の正のパワーを有するレンズのうち少なくとも1枚が以下の条件式(6)を満足することを特徴とする。
0.2<P1/P<0.6 …(1)
0.3<P1/P2<0.9 …(2)
0.03<t1/t<0.1 …(3)
0.05<t2/t<0.14 …(4)
νd>55 …(6)
ただし、
P1:第1レンズ群のパワー、
P2:第2レンズ群のパワー、
P:全系のパワー、
t1:第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔、
t2:無限遠物体距離状態における第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔、
t:撮像レンズの全長、
νd:d線に関するアッべ数、
である。
第3の発明の撮像レンズは、物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり、
フォーカシングに際して、前記第1レンズ群及び第3レンズ群が像面に対して位置固定であり、前記第2レンズ群が移動し、
前記第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔を境界として、前記第1レンズ群を2つのレンズ群に分けたとき、その物体側のレンズ群を前群とし、像側のレンズ群を後群とすると、前記前群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、前記後群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、
前記第2レンズ群が、物体側から順に正レンズと負レンズと正レンズとの3枚のレンズで構成されており、
以下の条件式(1)〜(4)を満足することを特徴とする。
0.2<P1/P<0.6 …(1)
0.3<P1/P2<0.9 …(2)
0.03<t1/t<0.1 …(3)
0.05<t2/t<0.14 …(4)
ただし、
P1:第1レンズ群のパワー、
P2:第2レンズ群のパワー、
P:全系のパワー、
t1:第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔、
t2:無限遠物体距離状態における第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔、
t:撮像レンズの全長、
である。
第4の発明の撮像レンズは、物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり、
フォーカシングに際して、前記第1レンズ群及び第3レンズ群が像面に対して位置固定であり、前記第2レンズ群が移動し、
前記第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔を境界として、前記第1レンズ群を2つのレンズ群に分けたとき、その物体側のレンズ群を前群とし、像側のレンズ群を後群とすると、前記前群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、前記後群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、
以下の条件式(1)〜(4)及び条件式(7)を満足することを特徴とする。
0.2<P1/P<0.6 …(1)
0.3<P1/P2<0.9 …(2)
0.03<t1/t<0.1 …(3)
0.05<t2/t<0.14 …(4)
0.3<P2/P’<0.95 …(7)
ただし、
P1:第1レンズ群のパワー、
P2:第2レンズ群のパワー、
P:全系のパワー、
t1:第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔、
t2:無限遠物体距離状態における第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔、
t:撮像レンズの全長、
P’:無限遠物体距離状態における全系のパワー、
である。
の発明の撮像レンズは、上記第1〜第4のいずれか1つの発明において、前記後群が少なくとも1枚の負レンズを有することを特徴とする。
の発明の撮像レンズは、上記第1〜第のいずれか1つの発明において、前記第1レンズ群中に正のパワーを有するレンズが3枚以上連続して配置されていることを特徴とする。
の発明の撮像レンズは、上記第1〜第のいずれか1つの発明において、前記第1レンズ群中の正のパワーを有するレンズのうち少なくとも1枚が以下の条件式(5)を満足することを特徴とする。
nd>1.79 …(5)
ただし、
nd:d線に関する屈折率、
である。
の発明の撮像レンズは、上記第1〜第のいずれか1つの発明において、前記第2レンズ群が正レンズと負レンズを少なくとも1枚ずつ有することを特徴とする。
の発明の撮像レンズは、上記第1〜第のいずれか1つの発明において、前記第3レンズ群が正のパワーを有することを特徴とする。
10の発明の撮像レンズは、上記第1〜第のいずれか1つの発明において、以下の条件式(8)を満足することを特徴とする。
0.40<(P1+P3)/P<1.0 …(8)
ただし、
P1:第1レンズ群のパワー、
P3:第3レンズ群のパワー、
:無限遠物体距離状態における全系のパワー、
である。
11の発明の撮像光学装置は、上記第1〜第10のいずれか1つの発明に係る撮像レンズと、撮像面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の撮像面上に被写体の光学像が形成されるように前記撮像レンズが設けられていることを特徴とする。
12の発明のデジタル機器は、上記第11の発明に係る撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影,動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とする。
本発明によれば、明るいFナンバーを有しながら撮影距離を問わず非常に高い光学性能と非常に速いフォーカス性能を併せ持った撮像レンズ及び撮像光学装置を実現することができる。その撮像レンズ又は撮像光学装置をデジタル機器(例えばデジタルカメラ)に用いることによって、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能を軽量・コンパクトに付加することが可能となる。
第1の実施の形態(実施例1)のレンズ構成図。 第2の実施の形態(実施例2)のレンズ構成図。 第3の実施の形態(実施例3)のレンズ構成図。 第4の実施の形態(実施例4)のレンズ構成図。 第5の実施の形態(実施例5)のレンズ構成図。 実施例1の縦収差図。 実施例2の縦収差図。 実施例3の縦収差図。 実施例4の縦収差図。 実施例5の縦収差図。 実施例1の第1フォーカスポジションでの横収差図。 実施例1の第2フォーカスポジションでの横収差図。 実施例2の第1フォーカスポジションでの横収差図。 実施例2の第2フォーカスポジションでの横収差図。 実施例3の第1フォーカスポジションでの横収差図。 実施例3の第2フォーカスポジションでの横収差図。 実施例4の第1フォーカスポジションでの横収差図。 実施例4の第2フォーカスポジションでの横収差図。 実施例5の第1フォーカスポジションでの横収差図。 実施例5の第2フォーカスポジションでの横収差図。 撮像光学装置を搭載したデジタル機器の概略構成例を示す模式図。
以下、本発明の実施の形態に係る撮像レンズ,撮像光学装置及びデジタル機器を説明する。本発明の実施の形態に係る撮像レンズは、物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、第3レンズ群とを有し(パワー:焦点距離の逆数で定義される量)、フォーカシングに際して、前記第1レンズ群及び第3レンズ群が像面に対して位置固定であり、前記第2レンズ群が移動する構成になっている。そして、前記第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔を境界として、前記第1レンズ群を2つのレンズ群に分けたとき、その物体側のレンズ群を前群とし、像側のレンズ群を後群とすると、前記前群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、前記後群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、以下の条件式(1)〜(4)を満足することを特徴としている。
0.2<P1/P<0.6 …(1)
0.3<P1/P2<0.9 …(2)
0.03<t1/t<0.1 …(3)
0.05<t2/t<0.14 …(4)
ただし、
P1:第1レンズ群のパワー、
P2:第2レンズ群のパワー、
P:全系のパワー、
t1:第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔、
t2:無限遠物体距離状態における第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔、
t:撮像レンズの全長、
である。
無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングにおいて、第1レンズ群と第3レンズ群を固定し、第2レンズ群のみを移動させる方式を採用すると、フォーカス群を軽量化することができ、フォーカススピードを上げることができる(フォーカシングの高速化)。つまり、フォーカス群の重量を抑えると、オートフォーカスの速度を速めてフォーカス移動時間を抑えることが可能であり、これには、優れた使用感が得られるというメリットやモーターの負荷を軽減できるというメリット等がある。
フォーカス群である第2レンズ群より物体側の広い空気間隔に挟まれる位置に、最も像側に凹面を有する後群が配置されているため、第2レンズ群の位置がフォーカスのために変動しても、光線の入射経路の変動を抑えることによって像面湾曲の変動を抑えることができる。その結果、無限遠物体距離から最短物体距離まで像面湾曲の発生が小さくなり、画面全体で画質の均一性が高められる(フォーカス時の高性能化)。
また、フォーカス群である第2レンズ群の径を小さくするためには、第1レンズ群でパワーを稼いでおく必要があり、全系のパワーに対して第1レンズ群のパワーは上記条件式(1)の範囲内である必要がある。条件式(1)は、この観点から第1レンズ群のパワーに関する好ましい条件範囲を規定している。
条件式(1)の下限を上回ることで、第2レンズ群へ入射する光線の高さを下げ、フォーカス群の径が大きくなるのを防止することができる。また、第1レンズ群のパワーが弱くなり過ぎず、全長を一定に保つために相対的に第2レンズ群のパワーを過度に強める必要がなく、第2レンズ群内で発生する色コマ収差を抑えることができるとともに、非点収差の悪化を防止することができる。一方、条件式(1)の上限を下回ることで、第1レンズ群のパワーが強くなり過ぎず、球面収差をはじめとする諸収差の発生を低減させることができる。それとともに、第2レンズ群に入射する光線角度を減少させて、近接撮影時の瞳倍率が大きくなって、収差を増大させてしまうのを防止することができる。したがって、この条件式(1)を満たすことにより、コンパクトで大口径の撮像レンズにおいて、フォーカス時の高性能化とフォーカス群の軽量化によるフォーカシングの高速化とをバランス良く達成することができる。
物体側に正正のパワー配置を有する3群構成において第2レンズ群をフォーカス群とするインナーフォーカス方式(内焦式)では、第1レンズ群と第2レンズ群とのパワーの比が、全系の焦点距離を短くし、かつ、良好な収差補正を行う上で重要になり、条件式(2)の範囲内である必要がある。条件式(2)は、この観点から第1レンズ群と第2レンズ群のパワーに関する好ましい条件範囲を規定している。
条件式(2)の下限を上回ることで、第1レンズ群に比して第2レンズ群のパワーが強くなりすぎず、第2レンズ群内で発生する色コマ収差を低減することができる。フォーカス群のパワーが強くなると撮影距離の変化による収差の変動量が大きくなるのが一般的であるため、第2レンズ群のパワーを抑制することによって無限遠撮影状態から至近距離(最短物体距離)撮影状態までの良好な収差補正が可能になる。一方、条件式(2)の上限を下回ることで、第1レンズ群に比して第2レンズ群のパワーが弱くなり過ぎず、フォーカス群の移動量が大きくなりすぎるのを防止することができ、フォーカシングの高速化が可能になる。したがって、この条件式(2)を満たすことにより、コンパクトで大口径の撮像レンズにおいて、フォーカス時の高性能化とフォーカス移動量の短縮によるフォーカシングの高速化とをバランス良く達成することができる。
第1レンズ群は前群と後群からなっており、第1レンズ群の全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔を挟んで、物体側に前群、像側に後群がそれぞれ配置されている。前群において最も像側には像側に凹面を有するレンズが配されており、後群において最も像側には像側に凹面を有するレンズが配されている。つまり、前群と後群はいずれも最も像側の面が像側に凹のレンズ面となっている。その前群と後群との間隔が、撮像レンズの全長短縮とフォーカス時の性能変動の抑制とを達成する上で重要であり、条件式(3)は、この観点から前群と後群との間の空気間隔t1に関する好ましい条件範囲を規定している。また、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が、撮像レンズの全長短縮と光学性能の安定化とを達成する上で重要であり、条件式(4)は、この観点から第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔t2に関する好ましい条件範囲を規定している。
条件式(3)の下限を上回ることで適切な空気間隔t1を保つと、前群において最も像側に配されているレンズで跳ね上げた光線を、後群において最も像側に配されているレンズで跳ね下げて、アッパーからローワーまでの光線が光軸に対して平行に近くなるようにし、フォーカス群が移動した際の性能変動、特に湾曲収差の変動を低減することができる。一方、条件式(3)の上限を下回ることで、撮像レンズの全長が大きくなるのを防止することができる。したがって、この条件式(3)を満足することにより、撮像レンズの全長を短くしつつ、フォーカス時の性能変動の劣化を防止することができる。
条件式(4)の下限を上回ることで、第1レンズ群と第2レンズ群との主点間隔を遠ざけることができ、フォーカス群である第2レンズ群においてフォーカス時に偏心が発生しても、性能劣化の小さい撮像レンズを実現することができる。また、フォーカス時に十分な間隔を保つことができるため、レンズ群同士の接触を防止することができ、信頼性を高めることができる。一方、条件式(4)の上限を下回ることで、撮像レンズの全長が大きくなるのを防止することができる。したがって、この条件式(4)を満足することにより、撮像レンズの全長を短くしつつ、光学性能の安定化を達成することができる。
上記特徴的構成によると、明るいFナンバーを有しながら撮影距離を問わず非常に高い光学性能と非常に速いフォーカス性能を併せ持った撮像レンズ及びそれを備えた撮像光学装置を実現することができる。例えば、レンズ全長がコンパクト化され、かつ、合焦時の性能変動が抑制された内焦式大口径レンズであって、フォーカス群の軽量化とフォーカス移動量の短縮によりコントラストAFへの対応を効果的に行うことの可能な撮像レンズ及び撮像光学装置を実現することができる。その撮像レンズ又は撮像光学装置をデジタル機器(例えばデジタルカメラ)に用いることによって、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能を軽量・コンパクトに付加することが可能となり、デジタル機器のコンパクト化,低コスト化,高性能化,高機能化等に寄与することができる。例えば、上記特徴的構成を有する撮像レンズは、デジタルカメラ用・ビデオカメラ用の交換レンズとして好適であるため、持ち運びに便利な軽量・小型の交換レンズを実現することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能,軽量・小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。
以下の条件式(1a)を満足することが望ましい。
0.3<P1/P<0.55 …(1a)
この条件式(1a)は、前記条件式(1)が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式(1a)を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
以下の条件式(2a)を満足することが望ましい。
0.4<P1/P2<0.75 …(2a)
この条件式(2a)は、前記条件式(2)が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式(2a)を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
以下の条件式(3a)を満足することが望ましい。
0.03<t1/t<0.08 …(3a)
この条件式(3a)は、前記条件式(3)が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式(3a)を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
以下の条件式(4a)を満足することが望ましい。
0.07<t2/t<0.12 …(4a)
この条件式(4a)は、前記条件式(4)が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式(4a)を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
前記後群が少なくとも1枚の負レンズを有することが望ましい。後群に少なくとも1枚の負レンズを含めると、正のパワーから距離を置いて負レンズが配置されることになるため、像面湾曲を効果的に補正して画面周辺まで均一な画質を確保することが可能となる。
前記第1レンズ群内に絞りを有することが望ましい。第1レンズ群内に絞りを配置すると、撮像レンズ全体の径を小さくすることができるとともに、フォーカス群である第2レンズ群の径も同時に小さくすることができる。また、第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔t1に絞りを配置することが更に望ましい。絞りを配置するために全長を大きくする必要がないので、撮像レンズを小型化することができる。
前記第1レンズ群中に正のパワーを有するレンズが3枚以上連続して配置されていることが望ましい。正のパワーを3枚以上のレンズで負担することによって、光線を緩やかに曲げることができ、球面収差をはじめとする諸収差の発生を低減することができる。また、上記のように連続するレンズは4枚であることが更に望ましい。連続する正レンズが4枚であれば、収差の補正を効果的に行っても全長が大きくなりすぎない、という効果が得られる。
前記第1レンズ群中の正のパワーを有するレンズのうち少なくとも1枚が以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
nd>1.79 …(5)
ただし、
nd:d線に関する屈折率、
である。
条件式(5)を満たす正レンズを用いることにより、全長の短縮と像面湾曲の改善が可能となる。条件式(5)を満たすレンズ材料は高屈折率材料であるため、条件式(5)を満たす正レンズを用いると、同じパワーであっても正レンズの曲率を緩めて光線の急な曲がりを抑えることができ、全長の短縮と像面湾曲の発生を低減することができる。
以下の条件式(5a)を満足することが望ましい。
nd>1.85 …(5a)
この条件式(5a)は、前記条件式(5)が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式(5a)を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
前記第1レンズ群中の正のパワーを有するレンズのうち少なくとも1枚が以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
νd>55 …(6)
ただし、
νd:d線に関するアッべ数、
である。
条件式(6)を満たす正レンズを用いることにより、正レンズで発生する色収差を効果的に低減することができる。特に軸上色収差の発生を効果的に低減することができるため、条件式(6)を満たす正レンズを接合レンズに用いることが更に望ましい。
以下の条件式(6a)を満たすことが望ましく、条件式(6b)を満たすことが更に望ましい。
νd>60 …(6a)
νd>65 …(6b)
これらの条件式(6a),(6b)は、前記条件式(6)が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式(6a)、更に好ましくは条件式(6b)を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
前記第2レンズ群が正レンズと負レンズを少なくとも1枚ずつ有することが望ましい。フォーカス群内に正レンズと負レンズを有することで、フォーカス群内での像面湾曲や色収差等の収差の補正が可能となる。したがって、フォーカス時に性能変動の小さい撮像レンズを実現することができ、最短撮影距離状態において高い画質を確保することができる。
前記第2レンズ群が、物体側から順に正レンズと負レンズと正レンズとの3枚のレンズで構成されていることが望ましい。フォーカス群を正・負・正のレンズ3枚で構成することにより、フォーカス群の径を小型化することができるだけでなく、フォーカス群内で像面湾曲及び色収差の補正を効果的に行うことができる。
以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
0.3<P2/P<0.95 …(7)
ただし、
P2:第2レンズ群のパワー、
:無限遠物体距離状態における全系のパワー、
である。
条件式(7)は、第2レンズ群のパワーに関する好ましい条件範囲を規定している。この条件式(7)の下限を上回ることで、第2レンズ群のパワーが弱くなり過ぎず、フォーカシングのための移動量を低減することができるため、フォーカス速度の効果的な高速化が可能となる。一方、条件式(7)の上限を下回ることで、第2レンズ群のパワーが強くなり過ぎず、フォーカシング時の非点収差や像面湾曲等の収差の変動を低減することができる。
以下の条件式(7a)を満足することが望ましい。
0.6<P2/P<0.85 …(7a)
この条件式(7a)は、前記条件式(7)が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式(7a)を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
前記第3レンズ群が正のパワーを有することが望ましい。撮像素子に最も近接している第3レンズ群のパワーを正とすることで、性能劣化を抑えつつ全長を短縮することができる。
以下の条件式(8)を満足することが望ましい。
0.40<(P1+P3)/P<1.0 …(8)
ただし、
P1:第1レンズ群のパワー、
P3:第3レンズ群のパワー、
:無限遠物体距離状態における全系のパワー、
である。
像面に対して位置固定の第1レンズ群と第3レンズ群では、フォーカシングを行っても光線の通り方は基本的に大きく変わらないので、無限遠撮影時から至近距離撮影時にかけての性能変化は第2レンズ群に起因する割合が大きい。そのため、全系のパワーに対する第1レンズ群と第3レンズ群のパワーの和の割合を規定すると、第2レンズ群のパワーを適切に配することができる。つまり、全系のパワーに対する第1レンズ群と第3レンズ群の合計パワーの比は、条件式(8)の範囲内であることが好ましい。条件式(8)は、この観点から第1レンズ群と第3レンズ群のパワーに関する好ましい条件範囲を規定している。
条件式(8)の下限を上回ることで、相対的に第2レンズ群のパワーが強くなり過ぎず、フォーカシング時の非点収差や像面湾曲等の収差の変動を低減することができる。一方、条件式(8)の上限を下回ることで、相対的に第2レンズ群のパワーが弱くなり過ぎず、フォーカシングのための移動量を低減することができるため、フォーカス速度の効果的な高速化が可能となる。また、第1レンズ群と第3レンズ群のパワーが弱くなり過ぎず、全長が大きくなり過ぎることを防止できる。
以下の条件式(8a)を満足することが望ましい。
0.45<(P1+P3)/P<0.8 …(8a)
この条件式(8a)は、前記条件式(8)が規定している条件範囲のなかでも、前記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。したがって、好ましくは条件式(8a)を満たすことにより、上記効果をより一層大きくすることができる。
以上説明した撮像レンズは、画像入力機能付きデジタル機器(例えば、レンズ交換式デジタルカメラ)用の撮像レンズとしての使用に適しており、これを撮像素子等と組み合わせることにより、被写体の映像を光学的に取り込んで電気的な信号として出力する撮像光学装置を構成することができる。撮像光学装置は、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられるカメラの主たる構成要素を成す光学装置であり、例えば、物体(すなわち被写体)側から順に、物体の光学像を形成する撮像レンズと、その撮像レンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備えることにより構成される。そして、撮像素子の受光面(すなわち撮像面)上に被写体の光学像が形成されるように、前述した特徴的構成を有する撮像レンズが配置されることにより、小型・低コストで高い性能を有する撮像光学装置やそれを備えたデジタル機器を実現することができる。
画像入力機能付きデジタル機器の例としては、デジタルカメラ,ビデオカメラ,監視カメラ,防犯カメラ,車載カメラ,テレビ電話用カメラ等のカメラが挙げられる。また、パーソナルコンピューター,携帯用デジタル機器(例えば、携帯電話,スマートフォン(高機能携帯電話),タブレット端末,モバイルコンピューター等),これらの周辺機器(スキャナー,プリンター,マウス等),その他のデジタル機器(ドライブレコーダー,防衛機器等)等に内蔵又は外付けによりカメラ機能が搭載されたものが挙げられる。これらの例から分かるように、撮像光学装置を用いることによりカメラを構成することができるだけでなく、各種機器に撮像光学装置を搭載することによりカメラ機能を付加することが可能である。例えば、カメラ付き携帯電話等の画像入力機能付きデジタル機器を構成することが可能である。
図21に、画像入力機能付きデジタル機器の一例として、デジタル機器DUの概略構成例を模式的断面で示す。図21に示すデジタル機器DUに搭載されている撮像光学装置LUは、物体(すなわち被写体)側から順に、物体の光学像(像面)IMを形成する撮像レンズLN(AX:光軸)と、撮像レンズLNにより受光面(撮像面)SS上に形成された光学像IMを電気的な信号に変換する撮像素子SRと、を備えており、必要に応じて平行平面板(例えば、撮像素子SRのカバーガラス;必要に応じて配置される光学的ローパスフィルター,赤外カットフィルター等の光学フィルター等に相当する。)も配置される。この撮像光学装置LUで画像入力機能付きデジタル機器DUを構成する場合、通常そのボディ内部に撮像光学装置LUを配置することになるが、カメラ機能を実現する際には必要に応じた形態を採用することが可能である。例えば、ユニット化した撮像光学装置LUをデジタル機器DUの本体に対して着脱可能又は回動可能に構成することが可能である。
撮像レンズLNは、3群構成の撮像レンズであり、第1レンズ群と第3レンズ群の位置を固定した状態で正パワーの第2レンズ群を光軸AXに沿って物体側に移動させることにより、無限遠から近距離へのフォーカシングを行うインナーフォーカス方式を採用しており、撮像素子SRの受光面SS上に光学像IMを形成する構成になっている。撮像素子SRとしては、例えば複数の画素を有するCCD型イメージセンサー,CMOS型イメージセンサー等の固体撮像素子が用いられる。撮像レンズLNは、撮像素子SRの光電変換部である受光面SS上に被写体の光学像IMが形成されるように設けられているので、撮像レンズLNによって形成された光学像IMは、撮像素子SRによって電気的な信号に変換される。
デジタル機器DUは、撮像光学装置LUの他に、信号処理部1,制御部2,メモリー3,操作部4,表示部5等を備えている。撮像素子SRで生成した信号は、信号処理部1で所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が必要に応じて施され、デジタル映像信号としてメモリー3(半導体メモリー,光ディスク等)に記録されたり、場合によってはケーブルを介したり赤外線信号等に変換されたりして他の機器に伝送される(例えば携帯電話の通信機能)。制御部2はマイクロコンピューターからなっており、撮影機能(静止画撮影機能,動画撮影機能等),画像再生機能等の機能の制御;フォーカシング,手ぶれ補正等のためのレンズ移動機構の制御等を集中的に行う。例えば、被写体の静止画撮影,動画撮影のうちの少なくとも一方を行うように、制御部2により撮像光学装置LUに対する制御が行われる。表示部5は液晶モニター等のディスプレイを含む部分であり、撮像素子SRによって変換された画像信号あるいはメモリー3に記録されている画像情報を用いて画像表示を行う。操作部4は、操作ボタン(例えばレリーズボタン),操作ダイヤル(例えば撮影モードダイヤル)等の操作部材を含む部分であり、操作者が操作入力した情報を制御部2に伝達する。
次に、撮像レンズLNの第1〜第5の実施の形態を挙げて、その具体的な光学構成を更に詳しく説明する。図1〜図5は、第1〜第5の実施の形態を構成する撮像レンズLNにそれぞれ対応するレンズ構成図であり、第1フォーカスポジションPOS1(無限遠物体距離状態)と第2フォーカスポジションPOS2(最短物体距離状態)でのレンズ配置を光学断面で示している。第1の実施の形態は正正負の3群構成、第2〜第5の実施の形態は正正正の3群構成になっており、フォーカシング時には、第1レンズ群Gr1及び第3レンズ群Gr3の位置を固定した状態で第2レンズ群Gr2が光軸AXに沿って物体側に移動する。つまり、第2レンズ群Gr2はフォーカス群であり、矢印mFで示すように、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングにおいて物体側へ移動する。したがって、第1レンズ群Gr1と第2レンズ群との空気間隔は、第1フォーカスポジションPOS1で最大となり(空気間隔t2)、第2フォーカスポジションPOS2で最小となる。
第1レンズ群Gr1は、第1〜第5の実施の形態において、正パワーの前群GrFと負パワーの後群GrRとからなっている(正負の2群構成)。第1レンズ群Gr1において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔t1を境界として、第1レンズ群Gr1を2つのレンズ群に分けたとき、その物体側のレンズ群が前群GrFであり、像側のレンズ群が後群GrRである。前群GrFと後群GrRは、それぞれ最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、後群GrRは、像側に凹の負メニスカスレンズ1枚からなっている。また、前群GrFと後群GrRとの間には絞りSTが配置されている。
第2レンズ群Gr2は、第1〜第5の実施の形態において、物体側から順に、正レンズL21と負レンズL22と正レンズL23とで構成されている(正負正の3枚構成)。第3レンズ群Gr3は、第1,第3,第4の実施の形態において、物体側から順に、負レンズL31と、正レンズL32と、で構成されており(負正の2枚構成)、第2,第5の実施の形態において、物体側から順に、正レンズL31と、負レンズL32と、で構成されている(正負の2枚構成)。
第1の実施の形態の撮像レンズLN(図1)において、各レンズ群は物体側から順に以下のように構成されている。第1レンズ群Gr1の前群GrFは、像側に凹の負メニスカスレンズL11と、両凹の負レンズL12及び両凸の正レンズL13からなる接合レンズと、両凸の正レンズL14と、物体側に凸の正メニスカスレンズL15と、像側に凹の負メニスカスレンズL16と、で構成されており、第1レンズ群Gr1の後群GrRは、像側に凹の負メニスカスレンズL17のみで構成されている。第2レンズ群Gr2は、物体側に凸の正メニスカスレンズL21(両面非球面)と、両凹の負レンズL22と、両凸の正レンズL23(両面非球面)と、で構成されている。第3レンズ群Gr3は、物体側に凹の負メニスカスレンズL31と、像側に凸の正メニスカスレンズL32と、で構成されている。
第2の実施の形態の撮像レンズLN(図2)において、各レンズ群は物体側から順に以下のように構成されている。第1レンズ群Gr1の前群GrFは、像側に凹の負メニスカスレンズL11と、両凹の負レンズL12及び両凸の正レンズL13からなる接合レンズと、両凸の正レンズL14と、両凸の正レンズL15と、両凹の負レンズL16と、像側に凹の負メニスカスレンズL17と、で構成されており、第1レンズ群Gr1の後群GrRは、像側に凹の負メニスカスレンズL18のみで構成されている。第2レンズ群Gr2は、物体側に凸の正メニスカスレンズL21と、両凹の負レンズL22と、両凸の正レンズL23(両面非球面)と、で構成されている。第3レンズ群Gr3は、両凸の正レンズL31(両面非球面)と、物体側に凹の負の平凹レンズL32と、で構成されている。
第3の実施の形態の撮像レンズLN(図3)において、各レンズ群は物体側から順に以下のように構成されている。第1レンズ群Gr1の前群GrFは、像側に凹の負メニスカスレンズL11と、両凹の負レンズL12及び両凸の正レンズL13からなる接合レンズと、両凸の正レンズL14と、物体側に凸の正メニスカスレンズL15と、両凸の正レンズL16及び両凹の負レンズL17からなる接合レンズと、で構成されており、第1レンズ群Gr1の後群GrRは、像側に凹の負メニスカスレンズL18のみで構成されている。第2レンズ群Gr2は、両凸の正レンズL21と、両凹の負レンズL22と、両凸の正レンズL23(両面非球面)と、で構成されている。第3レンズ群Gr3は、像側に凹の負メニスカスレンズL31と、両凸の正レンズ(両面非球面)と、で構成されている。
第4の実施の形態の撮像レンズLN(図4)において、各レンズ群は物体側から順に以下のように構成されている。第1レンズ群Gr1の前群GrFは、像側に凹の負メニスカスレンズL11と、両凹の負レンズL12及び両凸の正レンズL13からなる接合レンズと、両凸の正レンズL14と、物体側に凸の正メニスカスレンズL15と、両凸の正レンズL16及び両凹の負レンズL17からなる接合レンズと、で構成されており、第1レンズ群Gr1の後群GrRは、像側に凹の負メニスカスレンズL18のみで構成されている。第2レンズ群Gr2は、物体側に凸の正メニスカスレンズL21と、物体側に凹の負メニスカスレンズL22と、両凸の正レンズL23(両面非球面)と、で構成されている。第3レンズ群Gr3は、両凹の負レンズL31と、両凸の正レンズL32(両面非球面)と、で構成されている。
第5の実施の形態の撮像レンズLN(図5)において、各レンズ群は物体側から順に以下のように構成されている。第1レンズ群Gr1の前群GrFは、像側に凹の負メニスカスレンズL11と、両凹の負レンズL12及び両凸の正レンズL13からなる接合レンズと、両凸の正レンズL14と、物体側に凸の正メニスカスレンズL15と、両凸の正レンズL16及び両凹の負レンズL17からなる接合レンズと、で構成されており、第1レンズ群Gr1の後群GrRは、像側に凹の負メニスカスレンズL18のみで構成されている。第2レンズ群Gr2は、物体側に凸の正メニスカスレンズL21と、物体側に凹の負メニスカスレンズL22と、両凸の正レンズL23(両面非球面)と、で構成されている。第3レンズ群Gr3は、両凸の正レンズL31(両面非球面)と、物体側に凹の負の平凹レンズL32と、で構成されている。
以下、本発明を実施した撮像レンズの構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例1〜5(EX1〜5)は、前述した第1〜第5の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第1〜第5の実施の形態を表すレンズ構成図(図1〜図5)は、対応する実施例1〜5の光学構成をそれぞれ示している。
各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面番号i(OB:物面,ST:絞り面,IM:像面),近軸における曲率半径r(mm),軸上面間隔d(mm),d線(波長:587.56nm)に関する屈折率Nd,及びd線に関するアッベ数νdを示す。なお、フォーカシングにより変化する可変の軸上面間隔di(i:面番号,mm)に関しては、第1フォーカスポジションPOS1〜第2フォーカスポジションPOS2のそれぞれについて示す。
面番号iに*が付された面は非球面であり、その面形状は面頂点を原点とするローカルな直交座標系(x,y,z)を用いた以下の式(AS)で定義される。非球面データとして、非球面係数等を示す。なお、各実施例の非球面データにおいて表記の無い項の係数は0であり、すべてのデータに関してE−n=×10-nである。
z=(c・h2)/[1+√{1−(1+K)・c2・h2}]+Σ(Aj・hj) …(AS)
ただし、
h:z軸(光軸AX)に対して垂直な方向の高さ(h2=x2+y2)、
z:高さhの位置での光軸AX方向のサグ量(面頂点基準)、
c:面頂点での曲率(曲率半径rの逆数)、
K:円錐定数、
Aj:j次の非球面係数、
である。
各種データとして、全系の焦点距離f(mm),FナンバーFNO.,全画角2ω(°),最大像高y’max(mm),レンズ全長TL(mm),バックフォーカスBF(mm),第1レンズ群Gr1の焦点距離f1(mm),第2レンズ群Gr2の焦点距離f2(mm),第3レンズ群Gr3の焦点距離f3(mm)を示す。ただし、バックフォーカスBFは、レンズ最終面から近軸像面IMまでの距離を空気換算長により表記しており、レンズ全長TLは、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスBFを加えたものである。また、表1に各実施例の条件式対応値及びその関連データを示す。
図6〜図10は、実施例1〜実施例5(EX1〜EX5)にそれぞれ対応する縦収差図であり、(A)〜(C)は第1フォーカスポジションPOS1、(D)〜(F)は第2フォーカスポジションPOS2における諸収差をそれぞれ示している。また、図6〜図10中、(A)と(D)は球面収差図、(B)と(E)は非点収差図、(C)と(F)は歪曲収差図である。
球面収差図は、一点鎖線で示すC線(波長656.28nm)に対する球面収差量、実線で示すd線(波長587.56nm)に対する球面収差量、破線で示すg線(波長435.84nm)に対する球面収差量を、それぞれ近軸像面からの光軸AX方向のズレ量(mm)で表しており、縦軸はF値を表している。非点収差図において、破線Mはd線に対するメリディオナル像面、実線Sはd線に対するサジタル像面を、それぞれ近軸像面からの光軸AX方向のズレ量(mm)で表しており、縦軸は像高Y’(mm)を表している。歪曲収差図において、横軸はd線に対する歪曲(%)を表しており、縦軸は像高Y’(mm)を表している。なお、像高Y’は像面IMにおける最大像高y’max(撮像素子SRの受光面SSの対角長の半分)に相当する。
図11,図13,図15,図17及び図19は、第1フォーカスポジションPOS1での実施例1〜実施例5(EX1〜EX5)にそれぞれ対応する横収差図であり、図12,図14,図16,図18及び図20は、第2フォーカスポジションPOS2での実施例1〜実施例5(EX1〜EX5)にそれぞれ対応する横収差図である。図11〜図20のそれぞれにおいて、(A)〜(C)はメリディオナルコマ収差(mm)、(D)〜(F)はサジタルコマ収差(mm)を、各像高Y’(mm)について示している。なお、図6〜図10と同様、一点鎖線はC線(波長656.28nm)、実線はd線(波長587.56nm)、破線はg線(波長435.84nm)である。
実施例1
単位:mm
面データ
i r(mm) d(mm) Nd νd
0(OB) ∞ ∞ 〜158.00
1 89.678 2.50 1.7236 55.0
2 30.058 24.27
3 -31.127 2.00 1.7637 27.3
4 48.439 13.22 1.7277 54.8
5 -44.935 0.30
6 110.238 9.21 1.9300 22.0
7 -93.297 0.30
8 40.391 8.45 1.7299 54.6
9 386.035 1.28
10 417.255 1.60 1.7249 28.6
11 43.165 7.69
12(ST) ∞ 2.00
13 39.348 1.60 1.9300 22.0
14 32.525 13.33 〜6.66
15* 43.619 4.31 1.7308 40.5
16* 141.092 4.34
17 -32.155 1.30 1.8081 22.8
18 119.706 3.18
19* 69.704 7.00 1.7308 40.5
20* -28.125 3.49 〜10.16
21 -40.910 1.60 1.9300 22.0
22 -99.981 0.50
23 -155.000 4.54 1.8074 40.4
24 -46.877 23.49
25(IM) ∞
非球面データ
第15面
K= 0.00000E+00
A4=-9.12283E-06
A6=-1.58128E-08
A8=-1.05413E-11
A10=-2.82868E-13
非球面データ
第16面
K= 0.00000E+00
A4=-1.66769E-05
A6=-6.76994E-09
A8=-2.71954E-11
A10=-6.87133E-14
非球面データ
第19面
K= 0.00000E+00
A4=-1.34442E-05
A6= 5.25316E-09
A8= 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00
非球面データ
第20面
K= 0.00000E+00
A4= 3.82463E-06
A6=-1.24179E-08
A8= 1.98894E-11
A10=-5.89532E-14
各種データ
f = 34.931
FNO. = 1.44
2ω = 66.02
y'max = 21.6
TL = 141.49
BF = 23.49
f1 = 67.886
f2 = 52.863
f3 = -7752.960
実施例2
単位:mm
面データ
i r(mm) d(mm) Nd νd
0(OB) ∞ ∞ 〜158.00
1 221.544 1.60 1.6529 59.6
2 32.653 21.39
3 -34.104 1.60 1.7588 27.0
4 53.881 11.59 1.7511 51.4
5 -53.881 0.30
6 147.171 9.18 1.9289 22.1
7 -78.012 0.30
8 46.737 8.63 1.7394 53.1
9 -368.586 0.74
10 -171.223 1.60 1.6696 32.3
11 124.596 0.96
12 121.789 1.60 1.7349 28.1
13 62.688 6.30
14(ST) ∞ 1.50
15 39.716 1.60 1.9111 22.4
16 29.065 15.84 〜6.66
17 28.855 4.50 1.7292 54.7
18 63.221 4.39
19 -174.397 1.30 1.8026 25.3
20 51.077 4.77
21* 123.402 6.00 1.7308 40.5
22* -49.612 3.48 〜10.16
23* 160.144 6.73 1.8074 40.4
24* -48.801 0.50
25 -56.892 1.60 1.9300 22.0
26 ∞ 23.52
27(IM) ∞
非球面データ
第21面
K= 0.00000E+00
A4=-6.85594E-06
A6=-2.49441E-08
A8= 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00
非球面データ
第22面
K= 0.00000E+00
A4=-1.02290E-06
A6=-3.37115E-08
A8= 5.56685E-11
A10=-9.31598E-14
非球面データ
第23面
K= 0.00000E+00
A4=-1.91502E-06
A6=-1.26646E-08
A8= 2.95197E-11
A10=-3.66394E-14
非球面データ
第24面
K= 0.00000E+00
A4=-6.33167E-07
A6=-3.88608E-09
A8= 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00
各種データ
f = 34.932
FNO. = 1.44
2ω = 66.30
y'max = 21.6
TL = 141.52
BF = 23.52
f1 = 135.959
f2 = 66.914
f3 = 184.811
実施例3
単位:mm
面データ
i r(mm) d(mm) Nd νd
0(OB) ∞ ∞ 〜258.00
1 262.077 3.20 1.6180 63.4
2 32.284 22.99
3 -31.141 3.20 1.8052 25.5
4 59.020 11.86 1.7725 49.6
5 -47.340 0.30
6 107.712 8.39 1.9229 20.9
7 -91.206 0.30
8 48.513 5.96 1.8042 46.5
9 121.143 1.13
10 99.753 7.09 1.4970 81.6
11 -86.620 2.40 1.7847 25.7
12 174.957 4.44
13(ST) ∞ 1.54
14 36.561 1.60 1.8467 23.8
15 23.422 14.10 〜8.13
16 55.047 2.66 1.7234 38.0
17 -2526.037 4.50
18 -30.592 1.30 1.8052 25.5
19 175.456 2.18
20* 138.556 7.00 1.7308 40.5
21* -28.448 3.48 〜9.46
22 412.068 1.60 1.8467 23.8
23 52.964 1.55
24* 61.068 5.24 1.8074 40.4
25* -189.472 23.48
26(IM) ∞
非球面データ
第20面
K= 0.00000E+00
A4= 1.76919E-06
A6= 1.97882E-09
A8=-5.72553E-12
A10= 2.47498E-14
非球面データ
第21面
K= 0.00000E+00
A4= 5.39507E-06
A6= 6.00518E-09
A8=-1.63658E-11
A10= 5.85953E-14
非球面データ
第24面
K= 0.00000E+00
A4=-5.39449E-06
A6= 1.64107E-09
A8= 1.05226E-11
A10= 3.32679E-14
非球面データ
第25面
K= 0.00000E+00
A4=-4.64267E-06
A6= 3.20482E-10
A8= 3.90580E-11
A10=-5.83730E-14
A12= 1.56080E-16
各種データ
f = 34.928
FNO. = 1.44
2ω = 66.34
y'max = 21.6
TL = 141.48
BF = 23.48
f1 = 79.341
f2 = 63.593
f3 = 254.429
実施例4
単位:mm
面データ
i r(mm) d(mm) Nd νd
0(OB) ∞ ∞ 〜259.52
1 18931.519 3.20 1.5168 64.2
2 32.814 24.43
3 -28.665 3.20 1.8467 23.8
4 190.595 10.78 1.8348 42.7
5 -39.035 0.30
6 129.308 7.27 1.9229 20.9
7 -99.038 0.30
8 48.348 3.57 1.8042 46.5
9 58.221 0.30
10 44.196 8.84 1.5928 68.6
11 -160.937 2.40 1.8052 25.5
12 117.347 4.89
13(ST) ∞ 2.80
14 51.208 1.60 1.8467 23.8
15 25.819 12.59 〜6.85
16 43.029 2.17 1.7234 38.0
17 76.039 6.33
18 -27.288 1.30 1.8052 25.5
19 -76.133 1.00
20* 490.049 7.00 1.7308 40.5
21* -28.327 3.45 〜9.19
22 -182.410 1.60 1.9212 24.0
23 65.301 0.75
24* 61.096 6.42 1.8074 40.4
25* -80.356 23.50
26(IM) ∞
非球面データ
第20面
K= 0.00000E+00
A4= 1.07032E-06
A6= 2.10443E-09
A8=-7.08199E-12
A10= 8.42071E-14
非球面データ
第21面
K= 0.00000E+00
A4= 6.44678E-06
A6= 1.06067E-08
A8=-4.43496E-11
A10= 1.59120E-13
非球面データ
第24面
K= 0.00000E+00
A4=-5.84651E-06
A6= 2.02183E-08
A8=-7.43287E-11
A10= 1.91357E-13
非球面データ
第25面
K= 0.00000E+00
A4=-3.49051E-06
A6= 8.72883E-09
A8= 2.49023E-11
A10=-1.73432E-13
A12= 5.39830E-16
各種データ
f = 35.122
FNO. = 1.44
2ω = 66.10
y'max = 21.6
TL = 139.98
BF = 23.50
f1 = 87.162
f2 = 58.847
f3 = 213.33
実施例5
単位:mm
面データ
i r(mm) d(mm) Nd νd
0(OB) ∞ ∞ 〜259.52
1 235.294 3.20 1.5168 64.2
2 31.299 26.88
3 -26.967 3.20 1.8467 23.8
4 28171.365 10.46 1.8348 42.7
5 -35.435 0.30
6 90.815 7.79 1.9229 20.9
7 -126.369 0.30
8 201.531 2.45 1.8042 46.5
9 217.108 0.30
10 39.977 9.90 1.5928 68.6
11 -111.591 2.40 1.8467 23.8
12 105.778 4.99
13(ST) ∞ 2.91
14 47.654 1.60 1.8052 25.5
15 25.495 12.76 〜6.38
16 37.301 1.71 1.7433 49.2
17 50.867 5.98
18 -26.973 1.30 1.8052 25.5
19 -77.233 1.00
20* 230.304 6.83 1.7308 40.5
21* -29.024 3.44 〜9.81
22* 741.136 4.71 1.8074 40.4
23* -55.339 0.50
24 -77.844 1.60 1.9229 20.9
25 ∞ 23.51
26(IM) ∞
非球面データ
第20面
K= 0.00000E+00
A4= 2.37003E-07
A6=-3.06261E-09
A8= 2.65152E-12
A10= 1.65677E-14
非球面データ
第21面
K= 0.00000E+00
A4= 5.86403E-06
A6= 7.29923E-10
A8=-3.94280E-13
A10= 2.01840E-14
非球面データ
第22面
K= 0.00000E+00
A4=-6.05274E-06
A6= 1.74111E-08
A8=-8.78530E-11
A10= 4.15160E-13
A12=-2.97030E-16
非球面データ
第23面
K= 0.00000E+00
A4=-3.67037E-06
A6= 1.99563E-08
A8=-6.92536E-11
A10= 2.70690E-13
各種データ
f = 35.125
FNO. = 1.44
2ω = 66.16
y'max = 21.6
TL = 140.00
BF = 23.51
f1 = 83.889
f2 = 62.543
f3 = 255.748
Figure 0006641968
DU デジタル機器
LU 撮像光学装置
LN 撮像レンズ
Gr1 第1レンズ群
Gr2 第2レンズ群
Gr3 第3レンズ群
Gr1F 前群
Gr1R 後群
ST 絞り(開口絞り)
SR 撮像素子
SS 受光面(撮像面)
IM 像面(光学像)
AX 光軸
1 信号処理部
2 制御部
3 メモリー
4 操作部
5 表示部

Claims (12)

  1. 物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり
    フォーカシングに際して、前記第1レンズ群及び第3レンズ群が像面に対して位置固定であり、前記第2レンズ群が移動し、
    前記第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔を境界として、前記第1レンズ群を2つのレンズ群に分けたとき、その物体側のレンズ群を前群とし、像側のレンズ群を後群とすると、前記前群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、前記後群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、
    前記第1レンズ群内に絞りを有し、
    以下の条件式(1)〜(4)を満足することを特徴とする撮像レンズ;
    0.2<P1/P<0.6 …(1)
    0.3<P1/P2<0.9 …(2)
    0.03<t1/t<0.1 …(3)
    0.05<t2/t<0.14 …(4)
    ただし、
    P1:第1レンズ群のパワー、
    P2:第2レンズ群のパワー、
    P:全系のパワー、
    t1:第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔、
    t2:無限遠物体距離状態における第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔、
    t:撮像レンズの全長、
    である。
  2. 物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり、
    フォーカシングに際して、前記第1レンズ群及び第3レンズ群が像面に対して位置固定であり、前記第2レンズ群が移動し、
    前記第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔を境界として、前記第1レンズ群を2つのレンズ群に分けたとき、その物体側のレンズ群を前群とし、像側のレンズ群を後群とすると、前記前群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、前記後群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、
    以下の条件式(1)〜(4)を満足し、
    前記第1レンズ群中の正のパワーを有するレンズのうち少なくとも1枚が以下の条件式(6)を満足することを特徴とする撮像レンズ;
    0.2<P1/P<0.6 …(1)
    0.3<P1/P2<0.9 …(2)
    0.03<t1/t<0.1 …(3)
    0.05<t2/t<0.14 …(4)
    νd>55 …(6)
    ただし、
    P1:第1レンズ群のパワー、
    P2:第2レンズ群のパワー、
    P:全系のパワー、
    t1:第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔、
    t2:無限遠物体距離状態における第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔、
    t:撮像レンズの全長、
    νd:d線に関するアッべ数、
    である。
  3. 物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり、
    フォーカシングに際して、前記第1レンズ群及び第3レンズ群が像面に対して位置固定であり、前記第2レンズ群が移動し、
    前記第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔を境界として、前記第1レンズ群を2つのレンズ群に分けたとき、その物体側のレンズ群を前群とし、像側のレンズ群を後群とすると、前記前群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、前記後群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、
    前記第2レンズ群が、物体側から順に正レンズと負レンズと正レンズとの3枚のレンズで構成されており、
    以下の条件式(1)〜(4)を満足することを特徴とする撮像レンズ;
    0.2<P1/P<0.6 …(1)
    0.3<P1/P2<0.9 …(2)
    0.03<t1/t<0.1 …(3)
    0.05<t2/t<0.14 …(4)
    ただし、
    P1:第1レンズ群のパワー、
    P2:第2レンズ群のパワー、
    P:全系のパワー、
    t1:第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔、
    t2:無限遠物体距離状態における第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔、
    t:撮像レンズの全長、
    である。
  4. 物体側から順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、正のパワーを有する第2レンズ群と、第3レンズ群とからなり、
    フォーカシングに際して、前記第1レンズ群及び第3レンズ群が像面に対して位置固定であり、前記第2レンズ群が移動し、
    前記第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔を境界として、前記第1レンズ群を2つのレンズ群に分けたとき、その物体側のレンズ群を前群とし、像側のレンズ群を後群とすると、前記前群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、前記後群において最も像側の面が像側に凹のレンズ面であり、
    以下の条件式(1)〜(4)及び条件式(7)を満足することを特徴とする撮像レンズ;
    0.2<P1/P<0.6 …(1)
    0.3<P1/P2<0.9 …(2)
    0.03<t1/t<0.1 …(3)
    0.05<t2/t<0.14 …(4)
    0.3<P2/P’<0.95 …(7)
    ただし、
    P1:第1レンズ群のパワー、
    P2:第2レンズ群のパワー、
    P:全系のパワー、
    t1:第1レンズ群において、その全長の半分の位置より像側に位置する軸上レンズ面間隔のうち最も長い空気間隔、
    t2:無限遠物体距離状態における第1レンズ群と第2レンズ群との空気間隔、
    t:撮像レンズの全長、
    P’:無限遠物体距離状態における全系のパワー、
    である。
  5. 前記後群が少なくとも1枚の負レンズを有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  6. 前記第1レンズ群中に正のパワーを有するレンズが3枚以上連続して配置されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  7. 前記第1レンズ群中の正のパワーを有するレンズのうち少なくとも1枚が以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の撮像レンズ;
    nd>1.79 …(5)
    ただし、
    nd:d線に関する屈折率、
    である。
  8. 前記第2レンズ群が正レンズと負レンズを少なくとも1枚ずつ有することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  9. 前記第3レンズ群が正のパワーを有することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の撮像レンズ。
  10. 以下の条件式(8)を満足することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の撮像レンズ;
    0.40<(P1+P3)/P<1.0 …(8)
    ただし、
    P1:第1レンズ群のパワー、
    P3:第3レンズ群のパワー、
    :無限遠物体距離状態における全系のパワー、
    である。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の撮像レンズと、撮像面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の撮像面上に被写体の光学像が形成されるように前記撮像レンズが設けられていることを特徴とする撮像光学装置。
  12. 請求項11記載の撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影,動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とするデジタル機器。
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