JP5839174B2 - Imaging lens, photographing lens unit, and imaging apparatus - Google Patents
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Description
本発明は結像レンズ、撮影レンズユニット及び撮像装置に関し、詳しくはインナーフォーカス方式の結像レンズ、該結像レンズを備える撮影レンズユニット及び撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging lens, a photographic lens unit, and an imaging device, and more particularly to an inner focus imaging lens, a photographic lens unit and an imaging device including the imaging lens.
近年、銀塩フィルム方式のカメラに代わってデジタルカメラが普及しており、ユーザのデジタルカメラに対する要望が多岐にわたり、個性豊かなデジタルカメラが提案されている。これらのデジタルカメラの中でも、携帯時の利便性の向上は、解決すべき技術的課題として優先順位が高く、これを実現するために小型の撮影光学系(結像レンズ)が求められている。 In recent years, digital cameras have been widely used in place of silver-salt film type cameras, and there have been various requests from users for digital cameras, and digital cameras rich in individuality have been proposed. Among these digital cameras, improvement in convenience when carried is a high priority as a technical problem to be solved, and a small photographic optical system (imaging lens) is required to realize this.
また、撮影レンズの画角が広角であることを求めるユーザも多い。従来、広角レンズとしては、全体で負の屈折力を有するレンズ群と、全体として正の屈折力を有するレンズ群とを配置したレトロフォーカス型のレンズ構成が多く提案されている。
しかしながら、レトロフォーカス型の広角レンズは、バックフォーカスが焦点距離よりも長くなるため、レンズの小型化には不利である。また、一眼レフカメラは、レンズと像面との間にミラーが配置されているため、バックフォーカスを長くしてミラーを配置するスペースを確保する必要があり、小型化には不利である。
There are also many users who require that the angle of view of the photographic lens is wide. Conventionally, as a wide-angle lens, many retrofocus lens configurations have been proposed in which a lens group having a negative refractive power as a whole and a lens group having a positive refractive power as a whole are arranged.
However, the retrofocus type wide-angle lens is disadvantageous in reducing the size of the lens because the back focus is longer than the focal length. In addition, since a single-lens reflex camera has a mirror disposed between the lens and the image plane, it is necessary to secure a space for arranging the mirror with a long back focus, which is disadvantageous for miniaturization.
一方、近年、ミラーを配置するスペースを確保する必要がないミラーレスのレンズ交換式のカメラが知られており、また小型化された広角レンズが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。 On the other hand, in recent years, a mirrorless lens-interchangeable camera that does not require a space for arranging a mirror is known, and a miniaturized wide-angle lens has been proposed (for example, see Patent Documents 1 to 3). ).
しかしながら、特許文献1に開示された写真レンズは、小型化された単焦点レンズであるが、全体繰り出しによるフォーカシングのため、高速AF(オートフォーカス)には不利である。
また、特許文献2及び特許文献3に開示されたレンズでは、リアフォーカスによるフォーカス群の小型化、光学系の小型化を図っているが、バックフォーカスが長いため、さらなる小型化の余地がある。
However, the photographic lens disclosed in Patent Document 1 is a single-focus lens reduced in size, but is disadvantageous for high-speed AF (autofocus) due to focusing by the entire extension.
In addition, the lenses disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3 attempt to reduce the focus group by the rear focus and the optical system, but there is room for further miniaturization because the back focus is long.
そこで、本発明は上記課題に鑑み、小型化を実現するとともに、良好な光学性能を有し、フォーカシングの際に生じる収差を良好に補正可能なインナーフォーカス型の広角な結像レンズを提供することを目的とする。
また、本発明は、前記インナーフォーカス型の広角な結像レンズを撮像光学系として用いる撮影レンズユニット、及び撮像装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides an inner focus type wide-angle imaging lens that achieves downsizing and has good optical performance and can correct aberrations that occur during focusing. With the goal.
Another object of the present invention is to provide an imaging lens unit and an imaging apparatus that use the inner focus type wide-angle imaging lens as an imaging optical system.
上記課題を解決するために、本発明に係る結像レンズは、
物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第1群、開口絞り、正の屈折力を有する第2群が配置され、
前記第1群は、物体側から像側へ向かって順に、物体側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、負レンズとで構成され、
前記第2群は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有するG2A群と、負の屈折力を有するG2B群とで構成され、前記G2A群は、物体側から像側へ向かって順に、1枚の負レンズ及び1枚の正レンズからなる接合レンズと、正レンズとで構成され、前記G2B群は、2枚の負レンズで構成され、
無限遠物体から近距離物体へフォーカシングを行う際、前記G2A群が光軸方向に沿って物体側に移動し、かつ以下の条件式(1)、(2)、及び(3)を満足することを特徴とする結像レンズである。
(1)0.2<f2A/f2<0.4
(2)2.2<|f・m/ΔX2A|<2.8
(3)2.2<TL/Y<3.0
ただし、f2は第2群の焦点距離、f2AはG2A群の焦点距離、fは無限遠物体への合焦時のレンズ全系の焦点距離、mは撮影倍率が−1/20倍における横倍率、ΔX2Aは無限遠合焦時のG2A群の位置から撮影倍率が−1/20倍に合焦する位置までの移動量、Yは最大像高、TLはレンズ系の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面から、像面までの光軸上の距離の実距離をそれぞれ表す。
In order to solve the above problems, the imaging lens according to the present invention is:
In order from the object side to the image side, a first group having positive refractive power, an aperture stop, and a second group having positive refractive power are arranged.
The first group includes, in order from the object side to the image side, a negative lens having a concave surface on the object side, a positive lens, and a negative lens.
The second group includes a G2A group having a positive refractive power and a G2B group having a negative refractive power in order from the object side to the image side, and the G2A group moves from the object side to the image side. The G2B group is composed of two negative lenses, and is composed of a cemented lens composed of one negative lens and one positive lens, and a positive lens.
When focusing from an infinitely distant object to a close object, the G2A group moves to the object side along the optical axis direction and satisfies the following conditional expressions (1), (2), and (3) An imaging lens characterized by the following.
(1) 0.2 <f2A / f2 <0.4
(2) 2.2 <| f · m / ΔX2A | <2.8
(3) 2.2 <TL / Y <3.0
Where f2 is the focal length of the second group, f2A is the focal length of the G2A group, f is the focal length of the entire lens system when focusing on an object at infinity, and m is the lateral magnification when the photographing magnification is -1/20 times. , ΔX2A is the amount of movement from the position of the G2A group at the time of focusing on infinity to the position where the shooting magnification is focused to −1/20, Y is the maximum image height, TL is the object of the lens on the most object side of the lens system The actual distances on the optical axis from the lens surface on the side to the image plane are respectively represented.
上記課題を解決するために、本発明に係る撮影レンズユニットは、本発明の結像レンズを備えることを特徴とする撮影レンズユニットである。
上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、本発明の結像レンズを備えることを特徴とする撮像装置である。
In order to solve the above problems, a photographic lens unit according to the present invention is a photographic lens unit comprising the imaging lens of the present invention.
In order to solve the above problems, an imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus including the imaging lens of the present invention.
本発明の結像レンズによれば、小型化を実現するとともに、良好な光学性能を有し、フォーカシングの際に生じる収差を良好に補正可能なインナーフォーカス型の広角な結像レンズを提供することができる。
また、前記結像レンズを備え、小型化を実現可能な撮影レンズユニット及び撮像装置を提供することができる。
According to the imaging lens of the present invention, it is possible to provide an inner focus type wide-angle imaging lens that achieves downsizing and has good optical performance and can correct aberrations that occur during focusing. Can do.
In addition, it is possible to provide an imaging lens unit and an imaging apparatus that include the imaging lens and can be miniaturized.
以下、本発明に係る結像レンズ、撮影レンズユニット及び撮像装置について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施例の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Hereinafter, an imaging lens, a photographing lens unit, and an imaging device according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments of the examples shown below, and other embodiments, additions, modifications, deletions, and the like can be changed within a range that can be conceived by those skilled in the art. Any aspect is included in the scope of the present invention as long as the operations and effects of the present invention are exhibited.
本発明の結像レンズは、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第1群、開口絞り、正の屈折力を有する第2群が配置され、
前記第1群は、物体側から像側へ向かって順に、物体側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、負レンズとで構成され、
前記第2群は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有するG2A群と、負の屈折力を有するG2B群とで構成され、前記G2A群は、物体側から像側へ向かって順に、1枚の負レンズ及び1枚の正レンズからなる接合レンズと、正レンズとで構成され、前記G2B群は、2枚の負レンズで構成され、
無限遠物体から近距離物体へフォーカシングを行う際、前記G2A群が光軸方向に沿って物体側に移動し、かつ以下の条件式(1)、(2)、及び(3)を満足する。
(1)0.2<f2A/f2<0.4
(2)2.2<|f・m/ΔX2A|<2.8
(3)2.2<TL/Y<3.0
ただし、f2は第2群の焦点距離、f2AはG2A群の焦点距離、fは無限遠物体への合焦時のレンズ全系の焦点距離(以下、単に、レンズ全系の焦点距離という)、mは撮影倍率が−1/20倍における横倍率、ΔX2Aは無限遠合焦時のG2A群の位置から撮影倍率が−1/20倍に合焦する位置までの移動量、Yは最大像高、TLはレンズ系の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面から、像面までの光軸上の距離の実距離(以下、単に、光学全長という)をそれぞれ表す。
In the imaging lens of the present invention, in order from the object side to the image side, a first group having a positive refractive power, an aperture stop, and a second group having a positive refractive power are arranged.
The first group includes, in order from the object side to the image side, a negative lens having a concave surface on the object side, a positive lens, and a negative lens.
The second group includes a G2A group having a positive refractive power and a G2B group having a negative refractive power in order from the object side to the image side, and the G2A group moves from the object side to the image side. The G2B group is composed of two negative lenses, and is composed of a cemented lens composed of one negative lens and one positive lens, and a positive lens.
When focusing from an infinitely distant object to a close object, the G2A group moves to the object side along the optical axis direction and satisfies the following conditional expressions (1), (2), and (3).
(1) 0.2 <f2A / f2 <0.4
(2) 2.2 <| f · m / ΔX2A | <2.8
(3) 2.2 <TL / Y <3.0
However, f2 is the focal length of the second group, f2A is the focal length of the G2A group, f is the focal length of the entire lens system when focusing on an object at infinity (hereinafter simply referred to as the focal length of the entire lens system), m is a lateral magnification at a photographing magnification of −1/20 times, ΔX2A is a movement amount from the position of the G2A group at the time of focusing on infinity to a position at which the photographing magnification is focused at −1/20 times, and Y is a maximum image height. , TL represents the actual distance (hereinafter simply referred to as the total optical length) of the distance on the optical axis from the object-side lens surface of the lens system closest to the object side to the image plane .
条件式(1)は、第2群の焦点距離f2に対するG2A群の焦点距離f2Aの比を規定したものである。f2A/f2の値が上限値(0.4)以上となると、フォーカス群の正の屈折力が弱くなり、第2群のパワーを保つためにはG2B群の負の屈折力が弱くなるため、G2B群より物体側の正レンズで発生した球面収差を補正することが難しい。また、フォーカス群の移動量が大きくなるので、フォーカスに時間がかかってしまう。一方、下限値(0.2)以下となってフォーカス群の正の屈折力が強くなると、球面収差がアンダー方向に大きくなり、G2B群で球面収差を補正しきれなくなる。 Conditional expression (1) defines the ratio of the focal length f2A of the G2A group to the focal length f2 of the second group. When the value of f2A / f2 is equal to or greater than the upper limit (0.4), the positive refractive power of the focus group becomes weak, and in order to maintain the power of the second group, the negative refractive power of the G2B group becomes weak. It is difficult to correct spherical aberration generated by the positive lens on the object side from the G2B group. In addition, since the amount of movement of the focus group increases, it takes time to focus. On the other hand, when the positive refractive power of the focus group becomes strong below the lower limit (0.2), the spherical aberration increases in the under direction, and the G2B group cannot fully correct the spherical aberration.
条件式(2)は、全体繰出しによるフォーカシングの繰出し量F・mに対する、G2A群の移動量ΔX2Aを規定したものである。近距離物体にフォーカシングする時、|f・m/ΔX2A|の値が大きい程、G2A群の移動量が少ない。ただし、|f・m/ΔX2A|の値が上限値(2.8)以上となると、移動量は小さくなるが、フォーカシング時の収差変動が大きくなり良好な光学性能が維持できなくなる。一方、下限値(2.2)以下となると、フォーカス群の移動量が大きくなり、レンズ全長が大きくなってしまう。 Conditional expression (2) defines the movement amount ΔX2A of the G2A group with respect to the focusing feeding amount F · m by the whole feeding. When focusing on a short distance object, the larger the value of | f · m / ΔX2A |, the smaller the amount of movement of the G2A group. However, if the value of | f · m / ΔX2A | is equal to or greater than the upper limit (2.8), the amount of movement becomes small, but the aberration fluctuation during focusing becomes large and good optical performance cannot be maintained. On the other hand, when the lower limit (2.2) or less is reached, the amount of movement of the focus group increases, and the total lens length increases.
条件式(3)は、最大像高Yに対する光学全長TLの比を規定したものである。
TL/Yの値が上限値(3.0)以上となると、光学系が大きくなることを意味する。一方、下限値(2.2)以下となると、光学系の小型化には有利であるが、球面収差、コマ収差及び像面湾曲の補正が難しくなる。
Conditional expression (3) defines the ratio of the optical total length TL to the maximum image height Y.
If the value of TL / Y is equal to or greater than the upper limit (3.0), it means that the optical system becomes large. On the other hand, when the value is lower than the lower limit (2.2), it is advantageous for downsizing the optical system, but it becomes difficult to correct spherical aberration, coma aberration, and field curvature.
また、本発明の結像レンズは、第1群の焦点距離をf1とするとき、以下の条件式(4)を満足することが好ましい。
(4)1.0<f1/f<2.0
条件式(4)は、レンズ全系の焦点距離fに対する第1群の焦点距離f1の比を規定したもので、f1/fの値が上限値(2.0)以上となると、第1群の焦点距離が長くなり過ぎ、全長も大きくなる。全長を変えないようにするためには、第2群の焦点距離を小さくせざるを得ず、球面収差が大きくなってしまい、さらに像面湾曲や非点収差が悪化する。一方、下限値(1.0)以下となると、第1群の焦点距離が短くなりすぎ、第1群で発生する球面収差を補正することが難しくなる。よって、条件式(4)を満足することで、より小型な広角レンズを提供することができる。
In the imaging lens of the present invention, it is preferable that the following conditional expression (4) is satisfied when the focal length of the first group is f1.
(4) 1.0 <f1 / f <2.0
Conditional expression (4) defines the ratio of the focal length f1 of the first group to the focal length f of the entire lens system. When the value of f1 / f is equal to or greater than the upper limit (2.0), the first group The focal length of the lens becomes too long, and the total length also increases. In order not to change the overall length, the focal length of the second lens group must be reduced, so that spherical aberration increases, and field curvature and astigmatism worsen. On the other hand, when the value is lower than the lower limit (1.0), the focal length of the first group becomes too short, and it becomes difficult to correct spherical aberration occurring in the first group. Therefore, a more compact wide-angle lens can be provided by satisfying conditional expression (4).
さらに、本発明の結像レンズは、無限遠合焦時の前記第1群の最も像側の面から、第2群の最も物体側の面までの距離をD12とするとき、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
(5)0.2<D12/f<0.3
条件式(5)は、レンズ全系の焦点距離fに対するD12の比を規定したもので、D12/fの値が上限値(0.3)以上となると、第1群と第2群との間隔が大きくなり、レンズ全長の小型化に不利となる。一方、下限値(0.2)以下となると、第1群と第2群との間隔が狭くなりすぎ、第G2A群によるフォーカシングのスペースが無くなってしまう。条件式(5)を満足することにより、さらに小型な広角レンズを提供することができる。
Furthermore, the imaging lens of the present invention has the following conditional expression when the distance from the most image side surface of the first group to the most object side surface of the second group at the time of focusing on infinity is D12: It is preferable to satisfy (5).
(5) 0.2 <D12 / f <0.3
Conditional expression (5) defines the ratio of D12 to the focal length f of the entire lens system. When the value of D12 / f is equal to or greater than the upper limit (0.3), the first group and the second group This increases the distance, which is disadvantageous for downsizing the entire lens length. On the other hand, when the value is lower than the lower limit (0.2), the distance between the first group and the second group becomes too narrow, and the focusing space by the G2A group is lost. By satisfying conditional expression (5), a further compact wide-angle lens can be provided.
なお、図1に例示するように、本発明の実施態様において、第2群の像面側に配設される平行平板FTは、光学ローパスフィルタ・赤外カットフィルタ等の各種フィルタやCCDセンサ等の受光素子のカバーガラス(シールガラス)を想定し、これらに等価な透明平行平板を示したものである。 As illustrated in FIG. 1, in the embodiment of the present invention, the parallel plate FT disposed on the image plane side of the second group includes various filters such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter, a CCD sensor, and the like. Assuming a cover glass (seal glass) of the light receiving element, a transparent parallel plate equivalent to these is shown.
以下、本発明の実施態様に係る結像レンズの諸収差及び具体的な数値データを示す。各実施態様(実施例)における記号の意味は下記の通りである。
f :全系の焦点距離
F :Fナンバ
ω :半画角(度)
R :レンズ面の曲率半径(非球面にあっては近軸曲率半径)
D :面間隔
Nd :レンズ材料の屈折率
νd :レンズ材料のアッベ数
K :非球面の円錐定数
A4 :4次の非球面定数
A6 :6次の非球面定数
A8 :8次の非球面定数
A10:10次の非球面定数
Hereinafter, various aberrations and specific numerical data of the imaging lens according to the embodiment of the present invention are shown. The meanings of symbols in each embodiment (Example) are as follows.
f: focal length of entire system F: F number ω: half angle of view (degrees)
R: radius of curvature of lens surface (for aspheric surfaces, paraxial radius of curvature)
D: Surface spacing Nd: Refractive index νd of lens material: Abbe number K of lens material: Aspherical conical constant A4: Fourth-order aspherical constant A6: Sixth-order aspherical constant A8: Eighth-order aspherical constant A10 : 10th-order aspheric constant
また、非球面形状は、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率):C、光軸からの高さ:H、円錐定数:K、上記各次数の非球面係数を用い、Xを光軸方向における非球面量として、周知の下記数式で表わされるものであり、近軸曲率半径と円錐定数、非球面係数を与えて形状を特定する。
〔第1の実施態様(実施例1)〕
図1は、本発明の第1の実施態様に係る結像レンズの構成例を示したものである。
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1群G1と、正の屈折力を有する後第2群G2を有し、さらに第2群G2は物体側より順に正の屈折力を持つG2A群、負の屈折力を持つG2B群で構成され、第1群と第2群との間に開口絞りSを有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングはG2A群が光軸方向に沿って矢印で示す方向(物体側)に移動する。
第1群は、物体側から順に両凹レンズL1と、両凸レンズL2と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL3とからなる。
G2A群は、物体側により強い凹面を向けた両凹レンズL4と両凸レンズL5との接合レンズと、両凸レンズL6とからなり、G2B群は両凹レンズL7と、物体側により強い凹面を向けた負メニスカスレンズL8とからなる。
G2B群のさらに像側には、平行平板FT1、FT2が設置されている。また、Iは像面を示す。
[First Embodiment (Example 1)]
FIG. 1 shows a configuration example of an imaging lens according to the first embodiment of the present invention.
A first group G1 having a positive refractive power and a rear second group G2 having a positive refractive power in order from the object side along the optical axis, and further, the second group G2 has a positive refraction in order from the object side. The G2A group has a strong power and the G2B group has a negative refractive power. The G2A group has an aperture stop S between the first group and the second group. It moves in the direction (object side) indicated by the arrow along the optical axis direction.
The first group includes, in order from the object side, a biconcave lens L1, a biconvex lens L2, and a negative meniscus lens L3 having a concave surface facing the object side.
The G2A group is composed of a cemented lens of a biconcave lens L4 and a biconvex lens L5 having a strong concave surface facing the object side, and a biconvex lens L6. The G2B group is a negative meniscus having a biconcave lens L7 and a strong concave surface facing the object side. It consists of a lens L8.
On the further image side of the G2B group, parallel plates FT1 and FT2 are installed. I represents an image plane.
本実施態様における光学特性(R、D、Nd、νd)は、下記の表1に示す通りである。なお、表1において面番号にアスタリスク「*」がついた面は、非球面を表す。 The optical characteristics (R, D, Nd, νd) in this embodiment are as shown in Table 1 below. In Table 1, a surface with an asterisk “*” in the surface number represents an aspheric surface.
非球面の円錐定数K及び非球面係数Ai(i=4,6,8,10)を以下に示す。なお、E−nは、10のべき乗を表す
第3面
K=0
A4=-2.04311E-005
A6=1.33162E-007
A8=-4.03667E-009
A10=2.37536E-010
第12面
K=0
A4=1.49820E-004
A6=-1.71118E-007
A8=2.92811E-009
A10=-3.21389E-012
第16面
K=0
A4=-5.89759E-005
A6=5.70307E-007
A8=-2.52482E-009
A10=2.26612E-012
The aspherical conic constant K and the aspherical coefficient Ai (i = 4, 6, 8, 10) are shown below. Note that En is the third surface representing the power of 10.
K = 0
A4 = -2.04311E-005
A6 = 1.33162E-007
A8 = -4.03667E-009
A10 = 2.37536E-010
12th page
K = 0
A4 = 1.49820E-004
A6 = -1.71118E-007
A8 = 2.92811E-009
A10 = -3.21389E-012
16th page
K = 0
A4 = -5.89759E-005
A6 = 5.70307E-007
A8 = -2.52482E-009
A10 = 2.26612E-012
物体距離が無限遠合焦時、及び撮影倍率β=−1/20時の撮像時における可変面間隔D7およびD16の値は、下記表2の通りである。
本実施形態における条件式(1)〜(5)の係数は以下のとおりである。
(1)f2A/f2=0.22
(2)|f・m/ΔX2A|=2.27
(3)TL/Y=2.43
(4)f1/f=1.24
(5)D12/f=0.27
The coefficients of conditional expressions (1) to (5) in the present embodiment are as follows.
(1) f2A / f2 = 0.22
(2) | f · m / ΔX2A | = 2.27
(3) TL / Y = 2.43
(4) f1 / f = 1.24
(5) D12 / f = 0.27
図2及び図3は、図1に示したレンズ構成における収差図を示したものであり、図2は無限遠合焦状態における収差図、図3は撮影倍率β=−1/20倍時における収差図である。
なお、球面収差の図中の破線は正弦条件、非点収差の図中の実線はサジタル、破線はメリディオナルをそれぞれ表す。また、「g」、「d」はそれぞれ、g線およびd線を表す。
2 and 3 are aberration diagrams in the lens configuration shown in FIG. 1, FIG. 2 is an aberration diagram in an infinitely focused state, and FIG. 3 is a photographing magnification β = −1 / 20 times. It is an aberration diagram.
The broken line in the spherical aberration diagram represents the sine condition, the solid line in the astigmatism diagram represents the sagittal, and the broken line represents the meridional. Further, “g” and “d” represent the g line and the d line, respectively.
〔第2の実施態様(実施例2)〕
図4は、本発明の第2の実施態様に係る結像レンズの構成例を示したものである。
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1群G1と、正の屈折力を有する第2群G2を有し、さらに第2群G2は物体側より順に正の屈折力を持つG2A群、負の屈折力を持つG2B群で構成され、第1群と第2群との間に開口絞りSを有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングはG2A群が光軸方向に沿って矢印に示す方向(物体側)に移動する。
第1群は、物体側から順に両凹レンズL1と、両凸レンズL2と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL3とからなる。
G2A群は、物体側により強い凹面を向けた両凹レンズL4と両凸レンズL5の接合レンズと、両凸レンズL6とからなり、G2B群は、両凹レンズL7と、物体側により強い凹面を向けた負メニスカスレンズL8とからなる。
G2B群のさらに像側には、平行平板FT1、FT2が設置されている。また、Iは像面を示す。
[Second Embodiment (Example 2)]
FIG. 4 shows a configuration example of the imaging lens according to the second embodiment of the present invention.
A first group G1 having a positive refractive power and a second group G2 having a positive refractive power in order from the object side along the optical axis, and the second group G2 has a positive refractive power in order from the object side. G2A group, and G2B group having negative refractive power, and has an aperture stop S between the first group and the second group, and focusing from an infinite object to a short-distance object is performed by the G2A group. It moves in the direction indicated by the arrow (object side) along the axial direction.
The first group includes, in order from the object side, a biconcave lens L1, a biconvex lens L2, and a negative meniscus lens L3 having a concave surface facing the object side.
The G2A group includes a cemented lens of a biconcave lens L4 and a biconvex lens L5 having a stronger concave surface directed toward the object side, and a biconvex lens L6. The G2B group includes a biconcave lens L7 and a negative meniscus having a stronger concave surface directed toward the object side. It consists of a lens L8.
On the further image side of the G2B group, parallel plates FT1 and FT2 are installed. I represents an image plane.
本実施態様における光学特性(R、D、Nd、νd)は、下記の表3に示す通りである。なお、表3において面番号にアスタリスク「*」がついた面は、非球面を表す。 The optical characteristics (R, D, Nd, νd) in this embodiment are as shown in Table 3 below. In Table 3, a surface with an asterisk “*” in the surface number represents an aspherical surface.
非球面の円錐定数K及び非球面係数Ai(i=4,6,8,10)を以下に示す。なお、E−nは、10のべき乗を表す
第3面
K=0
A4=1.40850E-05
A6=-2.54437E-07
A8=2.23994E-08
A10=-3.10276E-10
第12面
K=0
A4=1.08130E-04
A6=-3.97940E-08
A8=-2.85470E-10
A10=1.74853E-11
第16面
K=0
A4=-2.40125E-05
A6=1.81550E-07
A8=-3.33462E-10
A10=-5.75529E-12
The aspherical conic constant K and the aspherical coefficient Ai (i = 4, 6, 8, 10) are shown below. Note that En is the third surface representing the power of 10.
K = 0
A4 = 1.40850E-05
A6 = -2.54437E-07
A8 = 2.23994E-08
A10 = -3.10276E-10
12th page
K = 0
A4 = 1.08130E-04
A6 = -3.97940E-08
A8 = -2.85470E-10
A10 = 1.74853E-11
16th page
K = 0
A4 = -2.40125E-05
A6 = 1.81550E-07
A8 = -3.33462E-10
A10 = -5.75529E-12
物体距離が無限遠合焦時、及び撮影倍率β=−1/20時の撮像時における可変面間隔D7およびD16の値は、下記表4の通りである。
第2の実施形態における条件式(1)〜(5)の係数は以下のとおりである。
(1)f2A/f2=0.21
(2)|f・m/ΔX2A|=2.61
(3)TL/Y=2.43
(4)f1/f=1.26
(5)D12/f=0.24
The coefficients of conditional expressions (1) to (5) in the second embodiment are as follows.
(1) f2A / f2 = 0.21
(2) | f · m / ΔX2A | = 2.61
(3) TL / Y = 2.43
(4) f1 / f = 1.26
(5) D12 / f = 0.24
図5及び図6は、図4に示したレンズ構成における収差図を示したものであり、図5は無限遠合焦状態における収差図、図6は撮影倍率β=−1/20倍時における収差図である。
なお、球面収差の図中の破線は正弦条件、非点収差の図中の実線はサジタル、破線はメリディオナルをそれぞれ表す。また、「g」、「d」はそれぞれ、g線およびd線を表す。
FIGS. 5 and 6 are aberration diagrams in the lens configuration shown in FIG. 4. FIG. 5 is an aberration diagram in an infinitely focused state, and FIG. 6 is an image taking magnification β = −1 / 20 times. It is an aberration diagram.
The broken line in the spherical aberration diagram represents the sine condition, the solid line in the astigmatism diagram represents the sagittal, and the broken line represents the meridional. Further, “g” and “d” represent the g line and the d line, respectively.
〔第3の実施態様(実施例3)〕
図7は、本発明の第3の実施態様に係る結像レンズの構成例を示したものである。
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1群G1と、正の屈折力を有する第2群G2を有し、さらに第2群G2は物体側より順に正の屈折力を持つG2A群、負の屈折力を持つG2B群で構成され、第1群と第2群との間に開口絞りSを有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングはG2A群が光軸方向に沿って矢印に示す方向(物体側)に移動する。
第1群は、物体側から順に両凹レンズL1と、両凸レンズL2と、両凹レンズL3とからなる。
G2A群は、物体側により強い凹面を向けた両凹レンズL4と両凸レンズL5の接合レンズと、両凸レンズL6とからなり、G2B群は、両凹レンズL7と、物体側により強い凹面を向けた負メニスカスレンズL8とからなる。
G2B群のさらに像側には、平行平板FT1、FT2が設置されている。また、Iは像面を示す。
[Third Embodiment (Example 3)]
FIG. 7 shows a configuration example of an imaging lens according to the third embodiment of the present invention.
A first group G1 having a positive refractive power and a second group G2 having a positive refractive power in order from the object side along the optical axis, and the second group G2 has a positive refractive power in order from the object side. G2A group, and G2B group having negative refractive power, and has an aperture stop S between the first group and the second group, and focusing from an infinite object to a short-distance object is performed by the G2A group. It moves in the direction indicated by the arrow (object side) along the axial direction.
The first group includes a biconcave lens L1, a biconvex lens L2, and a biconcave lens L3 in order from the object side.
The G2A group includes a cemented lens of a biconcave lens L4 and a biconvex lens L5 having a stronger concave surface directed toward the object side, and a biconvex lens L6. The G2B group includes a biconcave lens L7 and a negative meniscus having a stronger concave surface directed toward the object side. It consists of a lens L8.
On the further image side of the G2B group, parallel plates FT1 and FT2 are installed. I represents an image plane.
本実施態様における光学特性(R、D、Nd、νd)は、下記の表5に示す通りである。なお、表5において面番号にアスタリスク「*」がついた面は、非球面を表す。 The optical characteristics (R, D, Nd, νd) in this embodiment are as shown in Table 5 below. In Table 5, a surface with an asterisk “*” in the surface number represents an aspheric surface.
非球面の円錐定数K及び非球面係数Ai(i=4,6,8,10)を以下に示す。なお、E−nは、10のべき乗を表す
第3面
K=0
A4=8.54199E-06
A6=-2.40319E-07
A8=2.57028E-08
A10=-5.39845E-10
第12面
K=0
A4=1.09494E-04
A6=-2.37444E-07
A8=1.52876E-09
A10=4.25111E-12
第16面
K=0
A4=-4.66795E-05
A6=3.82413E-07
A8=-5.34259E-10
A10=-5.51254E-12
The aspherical conic constant K and the aspherical coefficient Ai (i = 4, 6, 8, 10) are shown below. Note that En is the third surface representing the power of 10.
K = 0
A4 = 8.54199E-06
A6 = -2.40319E-07
A8 = 2.57028E-08
A10 = -5.39845E-10
12th page
K = 0
A4 = 1.09494E-04
A6 = -2.37444E-07
A8 = 1.52876E-09
A10 = 4.25111E-12
16th page
K = 0
A4 = -4.66795E-05
A6 = 3.82413E-07
A8 = -5.34259E-10
A10 = -5.51254E-12
物体距離が無限遠合焦時、及び撮影倍率β=−1/20時の撮像時における可変面間隔D7およびD16の値は、下記表6の通りである。
第3の実施形態における条件式(1)〜(5)の係数は以下のとおりである。
(1)f2A/f2=0.30
(2)|f・m/ΔX2A|=2.56
(3)TL/Y=2.43
(4)f1/f=1.51
(5)D12/f=0.24
The coefficients of conditional expressions (1) to (5) in the third embodiment are as follows.
(1) f2A / f2 = 0.30
(2) | f · m / ΔX2A | = 2.56
(3) TL / Y = 2.43
(4) f1 / f = 1.51
(5) D12 / f = 0.24
図8及び図9は、図7に示したレンズ構成における収差図を示したものであり、図8は無限遠合焦状態における収差図、図9は撮影倍率β=−1/20倍時における収差図である。
なお、球面収差の図中の破線は正弦条件、非点収差の図中の実線はサジタル、破線はメリディオナルをそれぞれ表す。また、「g」、「d」はそれぞれ、g線およびd線を表す。
FIGS. 8 and 9 show aberration diagrams in the lens configuration shown in FIG. 7. FIG. 8 is an aberration diagram in the infinite focus state, and FIG. 9 is when the imaging magnification β = −1 / 20 times. It is an aberration diagram.
The broken line in the spherical aberration diagram represents the sine condition, the solid line in the astigmatism diagram represents the sagittal, and the broken line represents the meridional. Further, “g” and “d” represent the g line and the d line, respectively.
本発明のインナーフォーカス型の広角な結像レンズは、良好な光学性能を有し、フォーカシングの際に生じる収差を良好に補正可能である。 The inner focus type wide-angle imaging lens of the present invention has good optical performance and can correct aberrations generated during focusing well.
〔撮影レンズユニット、撮像装置〕
本発明の撮影レンズユニットは、本発明の結像レンズを備える。また、本発明の撮像装置は、本発明の結像レンズを備え、本発明の撮影レンズユニットをズームレンズとして備える。
本発明の撮影レンズユニットをズームレンズとして採用した撮像装置について、図10及び図11により説明する。
[Photographing lens unit, imaging device]
The photographic lens unit of the present invention includes the imaging lens of the present invention. The imaging apparatus of the present invention includes the imaging lens of the present invention, and includes the photographing lens unit of the present invention as a zoom lens.
An imaging apparatus employing the photographing lens unit of the present invention as a zoom lens will be described with reference to FIGS.
本発明の撮像装置の実施形態の一例としてのカメラ(携帯情報端末装置を含む)を図10および図11に示す。
図10(A)は、物体、すなわち被写体側である前面側から見たカメラの沈胴状態の外観を模式的に示す斜視図、図11(B)は、前面側から見たカメラの使用状態の外観構成を部分的に示す斜視図、図11(C)は、撮影者側である背面側から見たカメラの外観を模式的に示す斜視図であり、図12は、カメラの機能構成を示すブロック図である。
なお、実施形態の例としてカメラについて説明しているが、カメラに限定されず、いわゆるPDA(personal data assistant)や携帯電話機等の携帯情報端末装置にカメラ機能を組み込んだものであってもよい。このような携帯情報端末装置も外観は、若干異にするものの、カメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような携帯情報端末装置に本発明の撮影レンズユニットを採用することができる。
A camera (including a portable information terminal device) as an example of an embodiment of an imaging apparatus of the present invention is shown in FIGS.
FIG. 10A is a perspective view schematically showing the appearance of the retracted state of the camera as viewed from the front side that is the object, that is, the subject side, and FIG. FIG. 11C is a perspective view schematically showing the appearance of the camera as seen from the back side that is the photographer side, and FIG. 12 shows the functional configuration of the camera. It is a block diagram.
In addition, although the camera is demonstrated as an example of embodiment, it is not limited to a camera, You may incorporate a camera function in portable information terminal devices, such as what is called PDA (personal data assistant) and a mobile telephone. Although such a portable information terminal device also has a slightly different appearance, it includes substantially the same functions and configuration as a camera, and the photographing lens unit of the present invention is adopted in such a portable information terminal device. be able to.
図10(A)、(B)、(C)に示すように、カメラ10は、撮影レンズ12、シャッタボタン13、ズームレバー14、ファインダ15、ストロボ16、液晶モニタ17、操作ボタン18、電源スイッチ19、メモリ/通信カードスロット20等を備えている。
さらに、図11に示すように、カメラ10は、受光素子201、信号処理装置202、画像処理装置203、中央演算装置(CPU)204、半導体メモリ205、及び通信カード等206も備えている。
As shown in FIGS. 10A, 10B, and 10C, the camera 10 includes a photographing lens 12, a shutter button 13, a zoom lever 14, a viewfinder 15, a strobe 16, a liquid crystal monitor 17, an operation button 18, and a power switch. 19, a memory / communication card slot 20 and the like.
Furthermore, as shown in FIG. 11, the camera 10 also includes a light receiving element 201, a signal processing device 202, an image processing device 203, a central processing unit (CPU) 204, a semiconductor memory 205, a communication card 206, and the like.
カメラ10は、撮影光学系である撮影レンズ12とCCD(電荷結合素子)撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子201を有しており、結像レンズである撮影レンズ12によって形成される被写体の像を受光素子201によって読み取るように構成されている。この撮影レンズ12としては、本発明の結像レンズを用いる。具体的には、本発明の結像レンズを構成する光学要素であるレンズ等を用いて撮影レンズユニットを構成する。この撮影レンズユニットは、各レンズ等を、少なくともレンズ群毎に移動操作し得るように保持する機構を有する。カメラに組み込まれる撮影レンズ12は、通常の場合、この撮影レンズユニットの形で組み込まれる。 The camera 10 includes a photographing lens 12 that is a photographing optical system and a light receiving element 201 that serves as an area sensor such as a CCD (charge coupled device) imaging element. An image is read by the light receiving element 201. As the photographing lens 12, the imaging lens of the present invention is used. Specifically, the photographing lens unit is configured using a lens or the like that is an optical element constituting the imaging lens of the present invention. This photographic lens unit has a mechanism for holding each lens and the like so that the lens can be moved at least for each lens group. The photographing lens 12 incorporated in the camera is usually incorporated in the form of this photographing lens unit.
受光素子201の出力は、中央演算装置204によって制御される信号処理装置202によって処理され、デジタル画像情報に変換される。信号処理装置202によってデジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置204によって制御される画像処理装置203において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ205に記録される。この場合、半導体メモリ205は、メモリ/通信カードスロット20に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に内蔵された半導体メモリでもよい。
液晶モニタ17には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ205に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ205に記録した画像は、メモリ/通信カードスロット20に装填した通信カード等206を介して外部へ送信することも可能である。
The output of the light receiving element 201 is processed by the signal processing device 202 controlled by the central processing unit 204 and converted into digital image information. The image information digitized by the signal processing device 202 is subjected to predetermined image processing in the image processing device 203 which is also controlled by the central processing unit 204, and then recorded in the semiconductor memory 205 such as a nonvolatile memory. In this case, the semiconductor memory 205 may be a memory card loaded in the memory / communication card slot 20 or a semiconductor memory built in the camera body.
The liquid crystal monitor 17 can display an image being photographed, or can display an image recorded in the semiconductor memory 205. The image recorded in the semiconductor memory 205 can also be transmitted to the outside via a communication card 206 or the like loaded in the memory / communication card slot 20.
撮影レンズ12は、カメラ10の携帯時には図11(A)に示すように沈胴状態にあってカメラ10のボディ内に埋没しており、ユーザが電源スイッチ19を操作して電源を投入すると、図11(B)のように、鏡胴が繰り出され、カメラ10のボディから突出する構成とする。ズームレバー14を操作したとき、画像の切り出し範囲を変えて擬似的に変位する、いわゆるデジタルズームによる変倍が行われる。なお、このとき、ファインダ15の光学系も撮影レンズ12の画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。多くの場合、シャッタボタン13の半押しによりフォーカシングがなされる。シャッタボタン13をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は既述の処理がなされる。 When the camera 10 is carried, the photographing lens 12 is in a retracted state and buried in the body of the camera 10 as shown in FIG. 11A. When the user operates the power switch 19 to turn on the power, 11 (B), the lens barrel is extended and protrudes from the body of the camera 10. When the zoom lever 14 is operated, zooming by so-called digital zoom is performed in which the cutout range of the image is changed and pseudo-displacement is performed. At this time, it is desirable that the optical system of the finder 15 is also scaled in conjunction with the change in the angle of view of the photographing lens 12. In many cases, focusing is performed by half-pressing the shutter button 13. When the shutter button 13 is further pressed, shooting is performed, and thereafter, the processing described above is performed.
半導体メモリ205に記録した画像を液晶モニタ17に表示したり、通信カード206等を使用して外部へ送信する際は、操作ボタン18を使用して行う。半導体メモリ205および通信カード206等は、それぞれ専用または汎用のスロット20に挿入して使用される。 When an image recorded in the semiconductor memory 205 is displayed on the liquid crystal monitor 17 or transmitted to the outside using the communication card 206 or the like, the operation button 18 is used. The semiconductor memory 205, the communication card 206, and the like are used by being inserted into dedicated or general-purpose slots 20, respectively.
このように、本発明のインナーフォーカス型の広角な結像レンズを用いて撮影レンズユニットを構成することにより、該撮影レンズユニットの小型化を図ることができ、該撮影レンズユニットを備えた撮像装置の小型化を図ることができる。 As described above, by configuring the photographing lens unit using the inner focus type wide-angle imaging lens of the present invention, the photographing lens unit can be reduced in size, and the imaging apparatus including the photographing lens unit is provided. Can be miniaturized.
G1 第1群
G2 第2群
S 絞り
L レンズ
R レンズ面の曲率半径
FT 平行平板
I 像面
G1 1st group G2 2nd group S Aperture L Lens R Radius of curvature of lens surface FT Parallel plate I Image surface
Claims (5)
前記第1群は、物体側から像側へ向かって順に、物体側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと、負レンズとで構成され、
前記第2群は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有するG2A群と、負の屈折力を有するG2B群とで構成され、前記G2A群は、物体側から像側へ向かって順に、1枚の負レンズ及び1枚の正レンズからなる接合レンズと、正レンズとで構成され、前記G2B群は、2枚の負レンズで構成され、
無限遠物体から近距離物体へフォーカシングを行う際、前記G2A群が光軸方向に沿って物体側に移動し、かつ以下の条件式(1)、(2)、及び(3)を満足することを特徴とする結像レンズ。
(1)0.2<f2A/f2<0.4
(2)2.2<|f・m/ΔX2A|<2.8
(3)2.2<TL/Y<3.0
ただし、f2は第2群の焦点距離、f2AはG2A群の焦点距離、fは無限遠物体への合焦時のレンズ全系の焦点距離、mは撮影倍率が−1/20倍における横倍率、ΔX2Aは無限遠合焦時のG2A群の位置から撮影倍率が−1/20倍に合焦する位置までの移動量、Yは最大像高、TLはレンズ系の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面から、像面までの光軸上の距離の実距離をそれぞれ表す。 In order from the object side to the image side, a first group having positive refractive power, an aperture stop, and a second group having positive refractive power are arranged.
The first group includes, in order from the object side to the image side, a negative lens having a concave surface on the object side, a positive lens, and a negative lens.
The second group includes a G2A group having a positive refractive power and a G2B group having a negative refractive power in order from the object side to the image side, and the G2A group moves from the object side to the image side. The G2B group is composed of two negative lenses, and is composed of a cemented lens composed of one negative lens and one positive lens, and a positive lens.
When focusing from an infinitely distant object to a close object, the G2A group moves to the object side along the optical axis direction and satisfies the following conditional expressions (1), (2), and (3) An imaging lens characterized by
(1) 0.2 <f2A / f2 <0.4
(2) 2.2 <| f · m / ΔX2A | <2.8
(3) 2.2 <TL / Y <3.0
Where f2 is the focal length of the second group, f2A is the focal length of the G2A group, f is the focal length of the entire lens system when focusing on an object at infinity, and m is the lateral magnification when the photographing magnification is -1/20 times. , ΔX2A is the amount of movement from the position of the G2A group at the time of focusing on infinity to the position where the shooting magnification is focused to −1/20, Y is the maximum image height, TL is the object of the lens on the most object side of the lens system The actual distances on the optical axis from the lens surface on the side to the image plane are respectively represented.
(4)1.0<f1/f<2.0 2. The imaging lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (4) is satisfied, where f1 is a focal length of the first group.
(4) 1.0 <f1 / f <2.0
(5)0.2<D12/f<0.3 When the distance from the most image-side surface of the first group to the most object-side surface of the second group at the time of focusing on infinity is D12, the following conditional expression (5) is satisfied: The imaging lens according to claim 1 or 2.
(5) 0.2 <D12 / f <0.3
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