JP6883226B2 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents
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Description
0.20<DL12/f<0.5 ……(1)
νdmin>15 ……(2)
−0.3<f/fL10<0.3 ……(9)
ただし、
DL12:第1レンズと第2レンズとの間の空気間隔
f:無限遠合焦時のd線における全系の焦点距離
νdmin:複数の光学素子のそれぞれのアッベ数の最小値
fL10:最も物体側に配置されたレンズのd線における焦点距離
とする。
0.比較例
1.レンズの基本構成
2.作用・効果
3.撮像装置への適用例
4.レンズの数値実施例
5.その他の実施の形態
特許文献1(特開2012−88427号公報)には、物体側から像面側に向かって順に、正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、正の第3レンズ群とから構成され、合焦時に第2レンズ群が光軸方向に移動するようになされた撮像レンズが提案されている。特許文献1に記載の撮像レンズでは、第1レンズ群内にDOE(回折光学素子)を配置することで、物体側から1番目のレンズと2番目のレンズとの空気間隔を広げ、2番目以降のレンズの光学有効径を小さくすることで、光学系全体の重量を軽量化している。
図1は、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズの第1の構成例を示している。図2は、撮像レンズの第2の構成例を示している。図3は、撮像レンズの第3の構成例を示している。図4は、撮像レンズの第4の構成例を示している。図5は、撮像レンズの第5の構成例を示している。図6は、撮像レンズの第6の構成例を示している。図7は、撮像レンズの第7の構成例を示している。図8は、撮像レンズの第8の構成例を示している。図9は、撮像レンズの第9の構成例を示している。これらの構成例に具体的な数値を適用した数値実施例は後述する。図1等において、Z1は光軸を示す。撮像レンズと像面Simgとの間には、撮像素子保護用のシールガラスや各種の光学フィルタ等の光学部材が配置されていてもよい。
以下、本実施の形態に係る撮像レンズの構成を、適宜図1等に示した構成例に対応付けて説明するが、本開示による技術は、図示した構成例に限定されるものではない。
次に、本実施の形態に係る撮像レンズの作用および効果を説明する。併せて、本実施の形態に係る撮像レンズにおける望ましい構成を説明する。
なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
0.20<DL12/f<0.5 ……(1)
ただし、
DL12:第1レンズL11と第2レンズL12との間の空気間隔
f:無限遠合焦時のd線における全系の焦点距離
とする。
0.20<DL12/f<0.45 ……(1)’
νdmin>15 ……(2)
ただし、
νdmin:第1レンズ群GR1内の複数の光学素子のそれぞれのアッベ数の最小値
とする。
νdmin>20 ……(2)’
1.53<ndL11<−1.036×10-6×νdL113+2.481×10-4×νdL112−1.996×10-2×νdL11+2.169 ……(3)
ただし、
ndL11:第1レンズL11のd線における屈折率
νdL11:第1レンズL11のアッベ数
とする。
1.57<ndL11<−1.036×10-6×νdL113+2.481×10-4×νdL112−1.996×10-2×νdL11+2.137 ……(3)’
後述する各数値実施例に係る撮像レンズは、第1レンズL11に、FF8,FF5,PCD51のいずれかの硝材を用いている。具体的には、数値実施例1,2では第1レンズL11にPCD51を用いている。数値実施例3,7では第1レンズL11にFF8を用いている。数値実施例4,5,6,8,9では第1レンズL11にFF5を用いている。
0.3<fL11/f1<2.7 ……(4)
ただし、
fL11:第1レンズL11のd線における焦点距離
f1:第1レンズ群GR1全体のd線における焦点距離
とする。
0.4<fL11/f1<2.55 ……(4)’
νdn<30 ……(5)
ただし、
νdn:上記負レンズのアッベ数
とする。
νdn<26 ……(5)’
ΘgFn>0.55 ……(6)
ただし、
ΘgFn:上記負レンズの部分分散比
とする。
ΘgFn>0.6 ……(6)’
20<νdL11<69 ……(7)
ただし、
νdL11:第1レンズL11のアッベ数
とする。
25<νdL11<69 ……(7)’
0.45<ΦL12/ΦL11<0.88 ……(8)
ただし、
ΦL11:第1レンズL11の有効レンズ径
ΦL12:第2レンズL12の有効レンズ径
とする。
0.50<ΦL12/ΦL11<0.83 ……(8)’
−0.3<f/fL10<0.3 ……(9)
ただし、
fL10:上記最も物体側に配置されたレンズL10のd線における焦点距離
とする。
−0.26<f/fL10<0.26 ……(9)’
次に、本実施の形態に係る撮像レンズの撮像装置への適用例を説明する。
撮影の待機状態では、CPU60による制御の下で、カメラブロック10において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部20を介してLCD40に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、例えば入力部70からのフォーカシングのための指示入力信号が入力されると、CPU60がレンズ駆動制御部80に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部80の制御に基づいて撮像レンズ11の所定のレンズが移動する。
次に、本実施の形態に係る撮像レンズの具体的な数値実施例について説明する。ここでは、図1ないし図9に示した各構成例の撮像レンズ1〜9に、具体的な数値を適用した数値実施例を説明する。
νd = (Nd−1)/(NF−NC)
ΘgF = (Ng−NF)/(NF−NC)
x=c2y2/[1+{1−(1+K)c2y2}1/2]+ΣAi・yi
x:レンズ面頂点からの光軸方向の距離
y:光軸と垂直な方向の高さ
c:レンズ頂点での近軸曲率(近軸曲率半径の逆数)
K:コーニック定数
Ai:第i次の非球面係数
である。
(数値実施例1〜5)
以下の数値実施例1〜5が適用される撮像レンズ1〜5はいずれも、上記した第1の基本構成を満足した構成となっている。すなわち、撮像レンズ1〜5はいずれも、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有し、複数の光学素子を含む第1レンズ群GR1と、正の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、負の屈折力を有する第3レンズ群GR3とが配置された構成とされている。
以下の数値実施例6〜9が適用される撮像レンズ6〜9はいずれも、上記した第2の基本構成を満足した構成となっている。すなわち、撮像レンズ6〜9はいずれも、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有し、複数の光学素子を含む第1レンズ群GR1と、負の屈折力を有する第2レンズ群GR2と、正の屈折力を有する第3レンズ群GR3とが配置された構成とされている。
[表1]に、図1に示した撮像レンズ1に具体的な数値を適用した数値実施例1の基本的なレンズデータを示す。また、[表2]には、無限遠合焦時における光学系全体の焦点距離f、Fナンバー(Fno)、および半画角ωの値を示す。
[表5]に、図2に示した撮像レンズ2に具体的な数値を適用した数値実施例2の基本的なレンズデータを示す。また、[表6]には、無限遠合焦時における光学系全体の焦点距離f、Fナンバー(Fno)、および半画角ωの値を示す。
[表9]に、図3に示した撮像レンズ3に具体的な数値を適用した数値実施例3の基本的なレンズデータを示す。また、[表10]には、無限遠合焦時における光学系全体の焦点距離f、Fナンバー(Fno)、および半画角ωの値を示す。
[表13]に、図4に示した撮像レンズ4に具体的な数値を適用した数値実施例4の基本的なレンズデータを示す。また、[表14]には、無限遠合焦時における光学系全体の焦点距離f、Fナンバー(Fno)、および半画角ωの値を示す。
[表17]に、図5に示した撮像レンズ5に具体的な数値を適用した数値実施例5の基本的なレンズデータを示す。また、[表18]には、無限遠合焦時における光学系全体の焦点距離f、Fナンバー(Fno)、および半画角ωの値を示す。
[表21]に、図6に示した撮像レンズ6に具体的な数値を適用した数値実施例6の基本的なレンズデータを示す。また、[表22]には、非球面における係数の値を示す。また、[表23]には、無限遠合焦時における光学系全体の焦点距離f、Fナンバー(Fno)、および半画角ωの値を示す。
[表26]に、図7に示した撮像レンズ7に具体的な数値を適用した数値実施例7の基本的なレンズデータを示す。また、[表27]には、非球面における係数の値を示す。また、[表28]には、無限遠合焦時における光学系全体の焦点距離f、Fナンバー(Fno)、および半画角ωの値を示す。
[表31]に、図8に示した撮像レンズ8に具体的な数値を適用した数値実施例8の基本的なレンズデータを示す。また、[表32]には、非球面における係数の値を示す。また、[表33]には、無限遠合焦時における光学系全体の焦点距離f、Fナンバー(Fno)、および半画角ωの値を示す。
[表36]に、図9に示した撮像レンズ9に具体的な数値を適用した数値実施例9の基本的なレンズデータを示す。また、[表37]には、非球面における係数の値を示す。また、[表38]には、無限遠合焦時における光学系全体の焦点距離f、Fナンバー(Fno)、および半画角ωの値を示す。
[表41]、および[表42]には、上述の各条件式に関する値を、各数値実施例についてまとめたものを示す。[表41]から分かるように、条件式(1)〜(8)のそれぞれについて、各数値実施例の値がその数値範囲内となっている。条件式(9)については、数値実施例4,5および8,9の値がその数値範囲内となっている。
本開示による技術は、上記実施の形態および実施例の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記各数値実施例において示した各部の形状および数値は、いずれも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
[1]
物体側から像面側に向かって順に、
正の屈折力を有し、複数の光学素子を含む第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
合焦時に前記第2レンズ群が光軸方向に移動し、
前記複数の光学素子は、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、第2レンズとを少なくとも含み、
以下の条件式を満足する
撮像レンズ。
0.20<DL12/f<0.5 ……(1)
νdmin>15 ……(2)
ただし、
DL12:前記第1レンズと前記第2レンズとの間の空気間隔
f:無限遠合焦時のd線における全系の焦点距離
νdmin:前記複数の光学素子のそれぞれのアッベ数の最小値
とする。
[2]
さらに以下の条件式を満足する
上記[1]に記載の撮像レンズ。
1.53<ndL11<−1.036×10-6×νdL113+2.481×10-4×νdL112−1.996×10-2×νdL11+2.169 ……(3)
ただし、
ndL11:前記第1レンズのd線における屈折率
νdL11:前記第1レンズのアッベ数
とする。
[3]
さらに以下の条件式を満足する
上記[1]または[2]に記載の撮像レンズ。
0.3<fL11/f1<2.7 ……(4)
ただし、
fL11:前記第1レンズのd線における焦点距離
f1:前記第1レンズ群全体のd線における焦点距離
とする。
[4]
前記複数の光学素子は、以下の条件式を満足する負レンズ、をさらに含む
上記[1]ないし[3]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
νdn<30 ……(5)
ただし、
νdn:前記負レンズのアッベ数
とする。
[5]
前記複数の光学素子は、以下の条件式を満足する負レンズ、をさらに含む
上記[1]ないし[4]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
ΘgFn>0.55 ……(6)
ただし、
ΘgFn:前記負レンズの部分分散比
とする。
[6]
さらに以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[5]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
20<νdL11<69 ……(7)
ただし、
νdL11:前記第1レンズのアッベ数
とする。
[7]
さらに以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[6]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
0.45<ΦL12/ΦL11<0.88 ……(8)
ただし、
ΦL11:前記第1レンズの有効レンズ径
ΦL12:前記第2レンズの有効レンズ径
とする。
[8]
前記複数の光学素子は、以下の条件式(9)を満足する最も物体側に配置されたレンズをさらに含む
上記[1]ないし[7]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
−0.3<f/fL10<0.3 ……(9)
ただし、
fL10:前記最も物体側に配置されたレンズのd線における焦点距離
とする。
[9]
物体側から像面側に向かって順に、
正の屈折力を有し、複数の光学素子を含む第1レンズ群と、
負の屈折力を有する第2レンズ群と、
正の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
合焦時に前記第2レンズ群が光軸方向に移動し、
前記複数の光学素子は、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、第2レンズとを少なくとも含み、
以下の条件式を満足する
撮像レンズ。
0.20<DL12/f<0.5 ……(1)
νdmin>15 ……(2)
ただし、
DL12:前記第1レンズと前記第2レンズとの間の空気間隔
f:無限遠合焦時のd線における全系の焦点距離
νdmin:前記複数の光学素子のそれぞれのアッベ数の最小値
とする。
[10]
さらに以下の条件式を満足する
上記[9]に記載の撮像レンズ。
1.53<ndL11<−1.036×10-6×νdL113+2.481×10-4×νdL112−1.996×10-2×νdL11+2.169 ……(3)
ただし、
ndL11:前記第1レンズのd線における屈折率
νdL11:前記第1レンズのアッベ数
とする。
[11]
さらに以下の条件式を満足する
上記[9]または[10]に記載の撮像レンズ。
0.3<fL11/f1<2.7 ……(4)
ただし、
fL11:前記第1レンズのd線における焦点距離
f1:前記第1レンズ群全体のd線における焦点距離
とする。
[12]
前記複数の光学素子は、以下の条件式を満足する負レンズ、をさらに含む
上記[9]ないし[11]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
νdn<30 ……(5)
ただし、
νdn:前記負レンズのアッベ数
とする。
[13]
前記複数の光学素子は、以下の条件式を満足する負レンズ、をさらに含む
上記[9]ないし[12]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
ΘgFn>0.55 ……(6)
ただし、
ΘgFn:前記負レンズの部分分散比
とする。
[14]
さらに以下の条件式を満足する
上記[9]ないし[13]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
20<νdL11<69 ……(7)
ただし、
νdL11:前記第1レンズのアッベ数
とする。
[15]
さらに以下の条件式を満足する
上記[9]ないし[14]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
0.45<ΦL12/ΦL11<0.88 ……(8)
ただし、
ΦL11:前記第1レンズの有効レンズ径
ΦL12:前記第2レンズの有効レンズ径
とする。
[16]
前記複数の光学素子は、以下の条件式(9)を満足する最も物体側に配置されたレンズをさらに含む
上記[9]ないし[15]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
−0.3<f/fL10<0.3 ……(9)
ただし、
fL10:前記最も物体側に配置されたレンズのd線における焦点距離
とする。
[17]
撮像レンズと、前記撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、
前記撮像レンズは、
物体側から像面側に向かって順に、
正の屈折力を有し、複数の光学素子を含む第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
合焦時に前記第2レンズ群が光軸方向に移動し、
前記複数の光学素子は、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、第2レンズとを少なくとも含み、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
0.20<DL12/f<0.5 ……(1)
νdmin>15 ……(2)
ただし、
DL12:前記第1レンズと前記第2レンズとの間の空気間隔
f:無限遠合焦時のd線における全系の焦点距離
νdmin:前記複数の光学素子のそれぞれのアッベ数の最小値
とする。
[18]
撮像レンズと、前記撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、
前記撮像レンズは、
物体側から像面側に向かって順に、
正の屈折力を有し、複数の光学素子を含む第1レンズ群と、
負の屈折力を有する第2レンズ群と、
正の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
合焦時に前記第2レンズ群が光軸方向に移動し、
前記複数の光学素子は、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、第2レンズとを少なくとも含み、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
0.20<DL12/f<0.5 ……(1)
νdmin>15 ……(2)
ただし、
DL12:前記第1レンズと前記第2レンズとの間の空気間隔
f:無限遠合焦時のd線における全系の焦点距離
νdmin:前記複数の光学素子のそれぞれのアッベ数の最小値
とする。
[19]
実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた
上記[1]ないし[16]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[20]
前記撮像レンズは、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
上記[17]または[18]に記載の撮像装置。
Claims (10)
- 物体側から像面側に向かって順に、
正の屈折力を有し、複数の光学素子を含む第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
合焦時に前記第2レンズ群が光軸方向に移動し、
前記複数の光学素子は、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、第2レンズとを少なくとも含み、
以下の条件式(1),(2)を満足し、
さらに、前記複数の光学素子は、以下の条件式(9)を満足する最も物体側に配置されたレンズを含む
撮像レンズ。
0.20<DL12/f<0.5 ……(1)
νdmin>15 ……(2)
−0.3<f/fL10<0.3 ……(9)
ただし、
DL12:前記第1レンズと前記第2レンズとの間の空気間隔
f:無限遠合焦時のd線における全系の焦点距離
νdmin:前記複数の光学素子のそれぞれのアッベ数の最小値
fL10:前記最も物体側に配置されたレンズのd線における焦点距離
とする。 - さらに以下の条件式を満足する
請求項1に記載の撮像レンズ。
1.53<ndL11<−1.036×10-6×νdL113+2.481×10-4×νdL112−1.996×10-2×νdL11+2.169 ……(3)
ただし、
ndL11:前記第1レンズのd線における屈折率
νdL11:前記第1レンズのアッベ数
とする。 - さらに以下の条件式を満足する
請求項1または2に記載の撮像レンズ。
0.3<fL11/f1<2.7 ……(4)
ただし、
fL11:前記第1レンズのd線における焦点距離
f1:前記第1レンズ群全体のd線における焦点距離
とする。 - 前記複数の光学素子は、以下の条件式を満足する負レンズ、をさらに含む
請求項1ないし3のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
νdn<30 ……(5)
ただし、
νdn:前記負レンズのアッベ数
とする。 - 前記複数の光学素子は、以下の条件式を満足する負レンズ、をさらに含む
請求項1ないし4のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
ΘgFn>0.55 ……(6)
ただし、
ΘgFn:前記負レンズの部分分散比
とする。 - さらに以下の条件式を満足する
請求項1ないし5のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
20<νdL11<69 ……(7)
ただし、
νdL11:前記第1レンズのアッベ数
とする。 - さらに以下の条件式を満足する
請求項1ないし6のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
0.45<ΦL12/ΦL11<0.88 ……(8)
ただし、
ΦL11:前記第1レンズの有効レンズ径
ΦL12:前記第2レンズの有効レンズ径
とする。 - 撮像レンズと、前記撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、
前記撮像レンズは、
物体側から像面側に向かって順に、
正の屈折力を有し、複数の光学素子を含む第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
合焦時に前記第2レンズ群が光軸方向に移動し、
前記複数の光学素子は、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、第2レンズとを少なくとも含み、
以下の条件式(1),(2)を満足し、
さらに、前記複数の光学素子は、以下の条件式(9)を満足する最も物体側に配置されたレンズを含む
撮像装置。
0.20<DL12/f<0.5 ……(1)
νdmin>15 ……(2)
−0.3<f/fL10<0.3 ……(9)
ただし、
DL12:前記第1レンズと前記第2レンズとの間の空気間隔
f:無限遠合焦時のd線における全系の焦点距離
νdmin:前記複数の光学素子のそれぞれのアッベ数の最小値
とする。 - 実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた
請求項1ないし7のいずれか1つに記載の撮像レンズ。 - 前記撮像レンズは、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
請求項8に記載の撮像装置。
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