JP6040105B2 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は撮像レンズ、特に電子カメラ等の撮像装置に好適な明るいレンズに関するものである。また本発明は、そのような撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。

近年、例えばＡＰＳフォーマットやフォーサーズフォーマット等に準拠する大型の撮像素子を搭載したデジタルカメラが市場に多く供給されている。最近では、デジタル一眼レフカメラに限らず、上記の大型の撮像素子を用いつつ、レフレックスファインダーを持たないレンズ交換式のデジタルカメラや、コンパクトカメラも提供されている。これらのカメラの利点は、高画質でありながら、システム全体が小型で携帯性に優れている点にある。そして、カメラの小型化に伴って、全長が短いレンズ系の要求が非常に高まっている。

このような大型の撮像素子に対応しつつも、Ｆ値が１．４程度の大口径の撮像レンズとして、例えば、特許文献１〜３に記載されたものが提案されている。特許文献１〜３に記載された撮像レンズにおいては、共通して最も物体側に負レンズが配置されており、いわゆるレトロフォーカスタイプ、あるいはこれに準ずるようなパワー配置を有するレンズ構成となっている。

特開２０１１−０５９２９０号公報 特開２００９−０８６２２１号公報 特開２０１２−１２３１５５号公報

カメラ、特に一眼レフカメラの交換レンズとして用いられる撮像レンズにおいては、レンズ系と撮像素子との間に各種光学素子を挿入するため、あるいはレフレックスファインダー用の光路長を確保するために、長いバックフォーカスが必要な場合がある。このような場合、レトロフォーカスタイプのパワー配置が適している。

一方、上述したＡＰＳフォーマット等の大型の撮像素子を用いた撮像装置においても、レフレックスファインダーを持たないレンズ交換式のカメラ、あるいはレンズ一体型のコンパクトカメラ等、その構成によっては、一眼レフカメラ用の交換レンズほどの長いバックフォーカスを必要としない場合がある。

ここで、特許文献１〜３に記載の撮像レンズは、共通して、最も物体側に負レンズが配置され、絞りから像面側には、負レンズ、正レンズおよび正レンズが配置された構成となっている。このようなタイプの撮像レンズにおいては、長いバックフォーカスおよび光学性能の双方を確保するために、光学全長が必然的に長くなってしまう。

特許文献１〜３に記載された撮像レンズを、上述したＡＰＳフォーマット等の大型の撮像素子を用いた撮像装置に対して適用した場合、高い光学性能を確保することができる。しかしながら、システム全体が小型で携帯性に優れた撮像装置に応じて、撮像レンズも小型化することが望まれている。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、大型の撮像素子に対応できる光学性能を確保しつつ、全長が短く大口径の明るい撮像レンズ、およびこの撮像レンズを適用し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、正の屈折力を有する第１レンズ群、絞り、および正の屈折力を有する第２レンズ群からなり、
第１レンズ群は、物体側から順に、最も広い空気間隔で第１１レンズ群と第１２レンズ群とに分けられ、
第１１レンズ群は負の屈折力を有し、少なくとも１枚の像側に凹面を向けた負レンズからなり、
第１２レンズ群は正の屈折力を有し、
第２レンズ群は、物体側から順に 少なくとも１面に非球面を有する非球面レンズと、正レンズ、負レンズ、および正レンズを物体側からこの順に接合した３枚接合レンズとを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とするものである。
Ｎｄ２＞１．８ … （１）
ただし、
Ｎｄ２：３枚接合レンズのうちの正レンズの材質のｄ線に対する屈折率の平均値

本発明においては、凸面、凹面、平面、両凹、メニスカス、両凸、平凸および平凹等といったレンズの面形状、正および負といったレンズの屈折力の符号は、非球面が含まれているものについては特に断りのない限り近軸領域で考えるものとする。また、本発明においては、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負とすることにする。

なお、本発明による撮像レンズにおいては、第１２レンズ群は、物体側から順に、互いに隣接する１枚の正レンズと、物体側に凸面を向けた１枚の正レンズと、像側に凹面を向けた１枚の負レンズとを有することが好ましい。

また、本発明による撮像レンズにおいては、３枚接合レンズは、像側に凸面を向けた正レンズ、負レンズ、および像側に凸面を向けた正レンズを物体側からこの順に接合してなるものであることが好ましい。

また、本発明による撮像レンズにおいては、第１１レンズ群は、少なくとも２枚の像側に凹面を向けた負レンズを有することが好ましい。

また、本発明による撮像レンズにおいては、第２レンズ群は、３枚接合レンズの像側に１枚以上のレンズを有し、
無限遠物体から近距離物体へのフォーカス調整は、第２レンズ群のうち、非球面レンズおよび３枚接合レンズを含む一部、または第２レンズ群全体を物体側に移動させることにより行うように構成されていることが好ましい。

また、本発明による撮像レンズにおいては、無限遠物体から近距離物体へのフォーカス調整において、第１レンズ群が固定されていることが好ましい。

また、本発明による撮像レンズにおいては、無限遠物体から近距離物体へのフォーカス調整において、第２レンズ群における３枚接合レンズの像側の１枚以上のレンズから、第２レンズ群の最も像側のレンズまでが固定されていることが好ましい。

この場合、固定されているレンズまたはレンズ群は、負の屈折力を有することが好ましい。

本発明の撮像レンズは、以下の条件式（１−１）から（５）のいずれかを満足することが好ましい。なお、好ましい態様としては、条件式（１）から（５）のいずれか１つを満足するものでもよく、あるいは任意の組合せを満足するものでもよい。

Ｎｄ２＞１．８５ … （１−１）
Ｎｄ１２ａ＞１．８ … （２）
Ｎｄ１２ａ＞１．８５ … （２−１）
０＜θｇＦ１２ｂ−０．６４１５＋０．００１６１８×νｄ１２ｂ … （３）
０．０１２＜θｇＦ１２ｂ−０．６４１５＋０．００１６１８×νｄ１２ｂ
…（３−１）
νｄ１２ｂ＜３５ … （４）
νｄ１２ｂ＜２７ … （４−１）
νｄ２ｐ−νｄ２ｎ＞５ … （５）
ただし、
Ｎｄ２：３枚接合レンズのうちの正レンズの材質のｄ線に対する屈折率の平均値
Ｎｄ１２ａ：第１２レンズ群のうちのｄ線に対する屈折率が最も高い正レンズの材質のｄ線に対する屈折率
νｄ１２ｂ ：第１２レンズ群に含まれる正レンズのうちの１枚のレンズＬ１２ｂの材質のｄ線に対するアッベ数
θｇＦ１２ｂ：第１２レンズ群に含まれる正レンズのうちの１枚のレンズＬ１２ｂの材質のｇ線とＦ線間の部分分散比
νｄ２ｐ：３枚接合レンズのうちの２枚の正レンズのうち、ｄ線に対するアッベ数が大きい方のレンズの材質のアッベ数
νｄ２ｎ：３枚接合レンズのうちの負レンズの材質のｄ線に対するアッベ数
本発明による撮像装置は、上述した本発明による撮像レンズを備えたことを特徴とするものである。

本発明の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、絞り、および正の屈折力を有する第２レンズ群からなり、第１レンズ群および第２レンズ群のレンズ構成を好適に設定し、条件式（１）を満足しているため、全長が短く、大口径であり、かつ球面収差および色収差等を含む諸収差が良好に補正された、高い光学性能を有するものとすることができる。

本発明による撮像装置は、本発明の撮像レンズを備えているため、小型で安価に構成でき、諸収差が補正された明るく解像度の高い良好な像を得ることができる。

本発明の実施例１に係る撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例２に係る撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例３に係る撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例４に係る撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例５に係る撮像レンズのレンズ構成を示す断面図 （Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施例１に係る撮像レンズの各収差図 （Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施例２に係る撮像レンズの各収差図 （Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施例３に係る撮像レンズの各収差図 （Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施例４に係る撮像レンズの各収差図 （Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施例５に係る撮像レンズの各収差図 本発明の一実施形態に係る撮像装置の概略構成図 （Ａ）、（Ｂ）は本発明の別の実施形態に係る撮像装置の概略構成図

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る撮像レンズの構成例を示す断面図であり、後述する実施例１の撮像レンズに対応している。また図２〜図５は、本発明の実施形態に係る別の構成例を示す断面図であり、それぞれ後述する実施例２〜５の撮像レンズに対応している。図１〜図５に示す例の基本的な構成は、２つのレンズ群を構成するレンズの枚数が異なる点を除いて互いに同様であり、図示方法も同様であるので、ここでは主に図１を参照しながら、本発明の実施形態に係る撮像レンズについて説明する。

図１では左側を物体側、右側を像側として、無限遠合焦状態での光学系配置を示している。また、図１には、無限遠の距離にある物点からの軸上光束２および最大画角の光束３の各光路を示している。これは、後述する図２〜図５においても同様である。

本実施形態の撮像レンズは、レンズ群として物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１および正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２から構成されている。なお、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、開口絞りＳｔが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、最も広い空気間隔で第１１レンズ群Ｇ１１と第１２レンズ群Ｇ１２とに分けられている。

第１１レンズ群Ｇ１１は、負の屈折力を有し、少なくとも１枚の負レンズ（負の屈折力を有するレンズ）から構成されている。本実施形態では、第１１レンズ群Ｇ１１は、１枚の負レンズＬ１１１から構成されている。

なお、後述する実施例２，５においても、第１１レンズ群Ｇ１１は同様の構成とされる。一方、実施例３，４では、第１１レンズ群Ｇ１１は、像側に凹面を向けた負の屈折力を有する２枚のレンズＬ１１１およびレンズＬ１１２から構成されている。

第１２レンズ群Ｇ１２は、正の屈折力を有し、かつ物体側から順に、互いに隣接する１枚の正レンズと、物体側に凸面を向けた１枚の正レンズと、像側に凹面を向けた１枚の負レンズとを有している。本実施形態においては、物体側から順に、１枚の正レンズＬ１２１と、物体側に凸面を向けた１枚の正レンズＬ１２２および像側に凹面を向けた１枚の負レンズＬ１２３を接合した接合レンズと、両面が非球面とされた、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ１２４とから構成されている。

なお、後述する実施例２においても、第１２レンズ群Ｇ１２は同様の構成とされる。一方、実施例３，４では、レンズＬ１２４は両面が球面とされた物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズから構成されている。また、実施例５では、第１２レンズ群Ｇ１２は、物体側から順に、１枚の両凹レンズＬ１２１と、１枚の正レンズＬ１２２と、物体側に凸面を向けた１枚の正レンズＬ１２３と、両凸レンズＬ１２４および両凹レンズＬ１２５を接合した接合レンズとから構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、少なくとも１面に非球面を有する非球面レンズと、正レンズ、負レンズ、および正レンズを物体側からこの順に接合した３枚接合レンズとを有している。本実施形態においては、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面が非球面とされたレンズＬ２１と、像側に凸面を向けた正レンズＬ２２、負レンズＬ２３、および像側に凸面を向けた正レンズＬ２４をこの順に接合した３枚接合レンズと、両凸レンズＬ２５および両凹レンズＬ２６をこの順に接合した接合レンズとから構成されている。

なお、後述する実施例２においても第２レンズ群Ｇ２は同様の構成とされる。一方、実施例３では、両凸レンズＬ２５および両凹レンズＬ２６をこの順に接合した接合レンズに代えて、像側に凸面を向けた１枚の負のメニスカスレンズＬ２５から構成されている。また、実施例４では、両凸レンズＬ２５および両凹レンズＬ２６をこの順に接合した接合レンズに代えて、１枚の両凹レンズＬ２５から構成されている。また、実施例５では、両凸レンズＬ２５および両凹レンズＬ２６をこの順に接合した接合レンズに代えて、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ２５および両凹レンズＬ２６をこの順に接合した接合レンズから構成されている。

なお、図１に示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。またここに示すＳｉｍは結像面であり、後述するようにこの位置に、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等からなる撮像素子が配置される。

また、図１には、第２レンズ群Ｇ２と結像面Ｓｉｍとの間に、平行平板状の光学部材ＰＰが配置された例を示している。撮像レンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着する撮像装置側の構成に応じて、光学系と結像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、赤外線カットフィルタやローパスフィルタ等の各種フィルタ等を配置することが多い。上記光学部材ＰＰは、それらを想定したものである。

なお、本実施形態の撮像レンズにおいて、フォーカス調整は、第２レンズ群Ｇ２における，３枚接合レンズの像側に配置されたレンズＬ２５およびレンズＬ２６の接合レンズを固定し、第２レンズ群Ｇ２のレンズＬ２１および３枚接合レンズのみを光軸Ｚに沿って移動させることにより行われる。ここで、フォーカス調整の際に固定されているレンズＬ２５およびレンズＬ２６の接合レンズは負の屈折力を有する。なお、後述する実施例２，４，５においても、フォーカス調整は、第２レンズ群Ｇ２のレンズＬ２１および３枚接合レンズを光軸Ｚに沿って移動させることにより行われる。なお、実施例４，５において、フォーカス調整の際に固定されている１枚のレンズＬ２５は負の屈折力を有する。一方、実施例３においては、フォーカス調整は、第２レンズ群Ｇ２の全体を光軸Ｚに沿って移動させることにより行われる。

本実施形態の撮像レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、絞り、および正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２を配置し、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２が有するレンズ構成を好適に設定しているため、全長が短く、大口径で明るく、球面収差や色収差を始めとする諸収差が良好に補正された、高い光学性能を有するものとすることができる。

特に、開口絞りＳｔの物体側に、第１２レンズ群Ｇ１２として、物体側から順に、互いに隣接する１枚の正レンズＬ１２１と、物体側に凸面を向けた１枚の正レンズＬ１２２と、像側に凹面を向けた１枚の負レンズＬ１２３とを配置することにより、大口径に有利であり、明るいレンズとすることができる。

また、第１２レンズ群Ｇ１２の物体側に配置された第１１レンズ群Ｇ１１を少なくとも１枚の負レンズＬ１１１から構成することにより、広角化を達成することができる。特に、第１１レンズ群Ｇ１１を、２枚の負レンズＬ１１１，Ｌ１１２から構成することにより、負のパワーを２枚に分散させることができ、球面収差および像面湾曲の補正が容易となる。

また、開口絞りＳｔの像側に、少なくとも１面に非球面を有する非球面レンズＬ２１と、正レンズＬ２２、負レンズＬ２３、および正レンズＬ２４を物体側からこの順に接合した３枚接合レンズとを配置することにより、非球面レンズにより球面収差を、３枚接合レンズにより軸上色収差および倍率色収差を良好に補正することができる。

また、この３枚接合レンズを、像側に凸面を向けた正レンズＬ２２、負レンズＬ２３、および像側に凸面を向けた正レンズＬ２４から構成することで、強い曲率半径としつつも、各面において画角の大きな軸外光線が大きく屈折することを回避でき、収差発生量を抑制することができる。

また、フォーカス調整を、第２レンズ群Ｇ２のレンズＬ２１および３枚接合レンズのみを光軸Ｚに沿って移動させることにより、３枚接合レンズの像側に配置されたレンズにより、フォーカス調整時の球面収差の変動および像面湾曲の変動を抑えることが可能となる。また、フォーカス調整時に、第１レンズ群Ｇ１を固定することにより、移動するレンズの重量を軽くすることができるため、フォーカススピードを向上できる。また、第２レンズ群Ｇ２において、フォーカス調整時に固定されているレンズまたはレンズ群を負の屈折力を有するものとすることにより、フォーカス調整時における収差変動を少なくすることができる。

本実施形態の撮像レンズは、上記構成を有するとともに、下記条件式（１）を満足することが好ましい。

Ｎｄ２＞１．８ … （１）
ただし、
Ｎｄ２：第２レンズ群Ｇ２に含まれる３枚接合レンズのうちの正レンズＬ２２，Ｌ２４の材質のｄ線に対する屈折率の平均値
条件式（１）を満足することで、球面収差の増加を防止し、非球面レンズＬ２１が担う球面収差の補正の負担を軽減でき、球面収差とともに、像面湾曲を良好に補正することができる。

また、本実施形態の撮像レンズは、下記条件式（２）を満足することが好ましい。

Ｎｄ１２ａ＞１．８ … （２）
ただし、
Ｎｄ１２ａ：第１２レンズ群Ｇ１２のうちのｄ線に対する屈折率が最も高い正レンズの材質のｄ線に対する屈折率
なお、後述する実施例１，２において、第１２レンズ群Ｇ１２のうちのｄ線に対する屈折率が最も高い正レンズはレンズＬ１２１，Ｌ１２２であり、実施例３，４においてはレンズＬ１２１であり、実施例５においてはレンズＬ１２２，Ｌ１２４である。

条件式（２）を満足することで、球面収差の増加を防止し、非球面レンズＬ２１が担う球面収差の補正の負担を軽減でき、球面収差とともに、像面湾曲を良好に補正することができる。

また、本実施形態の撮像レンズは、下記条件式（３）、（４）を満足することが好ましい。

０＜θｇＦ１２ｂ−０．６４１５＋０．００１６１８×νｄ１２ｂ … （３）
νｄ１２ｂ＜３５ … （４）
ただし、
νｄ１２ｂ：第１２レンズ群Ｇ１２に含まれる正レンズのうちの１枚のレンズＬ１２ｂの材質のｄ線に対するアッベ数
θｇＦ１２ｂ：第１２レンズ群Ｇ１２に含まれる正レンズのうちの１枚のレンズＬ１２ｂの材質のｇ線とＦ線間の部分分散比
なお、あるレンズのｇ線とＦ線間の部分分散比θｇＦとは、そのレンズのｇ線、Ｆ線、Ｃ線の屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、ＮＣとしたとき、θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）で定義されるものである。また、実施例１〜５において、レンズＬ１２ｂはレンズＬ１２２である。

条件式（３）、（４）を満足することで、主に軸上の色収差の２次スペクトルを良好に補正することができる。

また、本実施形態の撮像レンズは、下記条件式（５）を満足することが好ましい。

νｄ２ｐ−νｄ２ｎ＞５ … （５）
ただし、
νｄ２ｐ：第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズのうちの２枚の正レンズＬ２２，Ｌ２４のうち、ｄ線に対するアッベ数が大きい方のレンズの材質のアッベ数
νｄ２ｎ：第２レンズ群Ｇ２の３枚接合レンズのうちの負レンズＬ２３の材質のｄ線に対するアッベ数
条件式（５）を満足することで、波長による球面収差の差が増大することを防止でき、主に軸上色収差および倍率色収差を良好に補正することができる。

上述した条件式（１）〜（４）それぞれを満足した場合に得られる効果をさらに高めるためには、条件式（１）〜（４）それぞれに代わり下記条件式（１−１）〜（４−１）それぞれを満足することがより好ましい。

Ｎｄ２＞１．８５ … （１−１）
Ｎｄ１２ａ＞１．８５ … （２−１）
０．０１２＜θｇＦ１２ｂ−０．６４１５＋０．００１６１８×νｄ１２ｂ
…（３−１）
νｄ１２ｂ＜２７ … （４−１）
なお、本発明の撮像レンズは、上述した好ましい態様の１つまたは任意の組合せを適宜選択的に採用することが可能である。また、図１〜図５には示していないが、本発明の撮像レンズは、フレアの発生を抑制するための遮光手段を設けたり、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に各種フィルタ等を設けたりしてもよい。

次に、本発明の撮像レンズの実施例について、特に数値実施例を主に詳しく説明する。

＜実施例１＞
実施例１の撮像レンズのレンズ群の配置を図１に示す。なお、図１の構成におけるレンズ群および各レンズの詳細な説明は上述した通りであるので、以下では特に必要のない限り重複した説明は省略する。

表１に、実施例１の撮像レンズの基本レンズデータを示す。ここでは、光学部材ＰＰも含めて示している。表１において、Ｓｉの欄には最も物体側にある構成要素の物体側の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するように構成要素に面番号を付したときのｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示す。Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示している。また、Ｎｄｊの欄には最も物体側の構成要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の構成要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄にはｊ番目の構成要素の材質のｄ線に対するアッベ数を示している。また、θｇＦｊはｊ番目の光学要素の部分分散比を示している。また、この基本レンズデータには、開口絞りＳｔも含めて示しており、開口絞りＳｔに相当する面の曲率半径の欄には、∞と記載している。

表１の曲率半径Ｒおよび面間隔Ｄの値の単位はｍｍである。また表１中では、所定の桁でまるめた数値を記載している。そして曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。また表１の基本レンズデータでは、非球面の面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。以上述べた表１の記載の仕方は、後述する表３，５，７，９においても同様である。

また表２に、実施例１の撮像レンズの非球面データを示す。ここでは、非球面の面番号と、その非球面に関する非球面係数を示す。ここで非球面係数の数値の「Ｅ−ｎ」（ｎ：整数）は、「×１０^-n」を意味する。なお非球面係数は、下記非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３、４、５、…１０）の値である。

Ｚｄ＝Ｃ・ｈ²／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ²・ｈ²）^1/2｝＋ΣＡｍ・ｈ^m
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からのレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝３、４、５、…１０）
以上述べた表２の記載の仕方は、後述する表４，６，８，１０においても同様である。

また、後掲の表１１に実施例１の撮像レンズの諸元、および条件式（１）〜（５）の対応値を他の実施例２〜５のものと併せて示す。

以下に記載する表では全て、上述したように長さの単位としてｍｍを用い、角度の単位として度（°）を用いているが、光学系は比例拡大または比例縮小して使用することが可能であるため、他の適当な単位を用いることもできる。

実施例１の撮像レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差を、それぞれ図６の（Ａ）〜（Ｄ）に示す。 各収差図には、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図には、波長６５６．２７ｎｍ（Ｃ線）および波長４３５．８３ｎｍ（ｇ線）についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。倍率色収差図には、Ｃ線およびｇ線についての収差も示す。球面収差図のＦｎｏ．はＦ値を意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。以上述べた収差の表示方法は、後述する図７〜図１０においても同様である。

＜実施例２＞
図２に、実施例２の撮像レンズにおけるレンズ群の配置を示す。実施例２の撮像レンズは、上述した実施例１の撮像レンズと略同様の構成とされている。

表３に実施例２の撮像レンズの基本レンズデータを、表４に実施例２の撮像レンズの非球面データを示す。図７の（Ａ）〜（Ｄ）に、実施例２の撮像レンズの各収差図を示す。

＜実施例３＞
図３に、実施例３の撮像レンズにおけるレンズ群の配置を示す。実施例３の撮像レンズは、上述した実施例１の撮像レンズと略同様の構成とされているが、第１１レンズ群Ｇ１１が、像側に凹面を向けた２枚の負の屈折力を有するレンズＬ１１１およびレンズＬ１１２から構成され、第１２レンズ群Ｇ１２の非球面レンズＬ１２４に代えて、物体側に凸の正のメニスカスレンズＬ１２４から構成され、第２レンズ群Ｇ２を構成する両凸レンズＬ２５および両凹レンズＬ２６をこの順に接合した接合レンズに代えて、像側に凸面を向けた１枚の負のメニスカスレンズＬ２５から構成され、フォーカス調整を第２レンズ群Ｇ２の全体を光軸Ｚに沿って移動させることにより行う点において相違している。なお、この実施例１に対する相違点のうち、第１１レンズ群Ｇ１１の相違点および第１２レンズ群Ｇ１２の相違点は、後述する実施例４においても同様であり、実施例４の説明ではその点を繰り返し述べることはしない。

表５に実施例３の撮像レンズの基本レンズデータを、表６に実施例３の撮像レンズの非球面データを示す。図８の（Ａ）〜（Ｄ）に、実施例３の撮像レンズの各収差図を示す。

＜実施例４＞
図４に、実施例４の撮像レンズにおけるレンズ群の配置を示す。実施例４の撮像レンズは、上述した実施例３の撮像レンズと略同様の構成とされているが、第２レンズ群Ｇ２を構成する像側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＬ２５に代えて、両凹レンズＬ２５から構成されている点において相違している。

表７に実施例４の撮像レンズの基本レンズデータを、表８に実施例４の撮像レンズの非球面データを示す。図９の（Ａ）〜（Ｄ）に、実施例４の撮像レンズの各収差図を示す。

＜実施例５＞
図５に、実施例５の撮像レンズにおけるレンズ群の配置を示す。実施例５の撮像レンズは、上述した実施例１の撮像レンズと略同様の構成とされているが、第１２レンズ群Ｇ１２が、物体側から順に、１枚の両凹レンズＬ１２１と、１枚の正レンズＬ１２２と、物体側に凸面を向けた１枚の正レンズＬ１２３と、両凸レンズＬ１２４および両凹レンズＬ１２５を接合した接合レンズとから構成され、第２レンズ群Ｇ２を構成する両凸レンズＬ２５および両凹レンズＬ２６をこの順に接合した接合レンズに代えて、像側に凸面を向けた正のメニスカスレンズＬ２５および両凹レンズＬ２６をこの順に接合した接合レンズから構成されている点において相違している。

表９に実施例５の撮像レンズの基本レンズデータを、表１０に実施例５の撮像レンズの非球面データを示す。図１０の（Ａ）〜（Ｄ）に、実施例３の撮像レンズの各収差図を示す。

表１１に上記実施例１〜実施例５の撮像レンズの諸元、条件式（１）〜（４）の対応値を示す。表１１のｆは全系の焦点距離、ＢＦはバックフォーカス、２ωは全画角、Ｆｎｏ．はＦ値、θｇＦは第１２レンズ群Ｇ１２に含まれる正レンズのうちの１枚のレンズＬ１２ｂの材質のｇ線とＦ線間の部分分散比である。表１１に示す値はｄ線を基準とするものである。表１１に示すように、実施例１〜５の撮像レンズはいずれも条件式（１）、（２）、（５）を満たし、実施例３，４の撮像レンズは条件式（１）〜（５）の全てを満たし、さらには条件式（１）〜（４）が規定する範囲内のより好ましい範囲を示す条件式（１−１）〜（４−１）も全て満たしている。これによって得られる効果は、先に詳しく説明した通りである。

なお、図１には、レンズ系と結像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰを配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等を配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。

以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、実施例１〜５に係る撮像レンズは、小型化を図りつつ、Ｆ値は１．４５と明るいレンズ系となっていることが分かる。また、各収差が良好に補正されていることが分かる。

〔撮像装置の実施形態〕
次に、本発明による撮像装置について説明する。図１１に、本発明の一実施形態によるカメラの斜視形状を示す。ここに示すカメラ１０は、コンパクトデジタルカメラであり、カメラボディ１１の正面および内部には本発明の実施形態に係る小型の撮像レンズ１２が設けられ、カメラボディ１１の正面には被写体に閃光を発光するための閃光発光装置１３が設けられ、カメラボディ１１の上面にはシャッターボタン１５と、電源ボタン１６とが設けられ、カメラボディ１１の内部には撮像素子１７が設けられている。撮像素子１７は、小型の広角レンズ１２により形成される光学像を撮像して電気信号に変換するものであり、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等により構成される。

上述したように、本発明の実施形態に係る撮像レンズ１２は十分な小型化が実現されているため、カメラ１０は、沈胴式を採用しなくても携帯時と撮影時の両方においてコンパクトなカメラとすることができる。あるいは、沈胴式を採用した場合には、従来の沈胴式のカメラよりもさらに小型で携帯性の高いカメラとすることができる。また、本発明による撮像レンズ１２が適用されたこのカメラ１０により取得された画像を、明るい良好な画質を有するものとすることができる。

次に、本発明による撮像装置の別の実施形態について、図１２を参照して説明する。ここに斜視形状を示すカメラ３０は、交換レンズ２０が取り外し自在に装着される、いわゆるミラーレス一眼形式のデジタルスチルカメラであり、同図の（Ａ）はこのカメラ３０を前側から見た外観を示し、（Ｂ）はこのカメラ３０を背面側から見た外観を示している。

このカメラ３０はカメラボディ３１を備え、その上面にはシャッターボタン３２と電源ボタン３３とが設けられている。またカメラボディ３１の背面には、操作部３４および３５と表示部３６とが設けられている。表示部３６は、撮像された画像や、撮像される前の画角内にある画像を表示するためのものである。

カメラボディ３１の前面中央部には、撮影対象からの光が入射する撮影開口が設けられ、その撮影開口に対応する位置にマウント３７が設けられ、このマウント３７を介して交換レンズ２０がカメラボディ３１に装着されるようになっている。交換レンズ２０は、本発明による撮像レンズを鏡筒内に収納したものである。

そしてカメラボディ３１内には、交換レンズ２０によって形成された被写体像を受け、それに応じた撮像信号を出力するＣＣＤ等の撮像素子（図示せず）、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路、およびその生成された画像を記録するための記録媒体等が設けられている。このカメラ３０では、シャッターボタン３２を押すことにより１フレーム分の静止画の撮影がなされ、この撮影で得られた画像データが上記記録媒体に記録される。

このようなミラーレス一眼カメラ３０に用いられる交換レンズ２０に、本発明による撮像レンズを適用することにより、このカメラ３０はレンズ装着状態において十分小型で、またこのカメラ３０により取得された画像を、明るい良好な画質を有するものとすることができる。

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るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、非球面係数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

１０、３０ カメラ
１１、３１ カメラボディ
１２ 撮像レンズ
１３ 閃光発光装置
１５、３２ シャッターボタン
１６、３３ 電源ボタン
１７ 撮像素子
３４、３５ 操作部
３６ 表示部
３７ マウント
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ１１ 第１１レンズ群
Ｇ１２ 第１２レンズ群
ＰＰ 光学部材
Ｓｉｍ 結像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (15)

1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、絞り、および正の屈折力を有する第２レンズ群からなり、
   前記第１レンズ群は、物体側から順に、最も広い空気間隔で第１１レンズ群と第１２レンズ群とに分けられ、
   前記第１１レンズ群は負の屈折力を有し、少なくとも１枚の像側に凹面を向けた負レンズからなり、
   前記第１２レンズ群は正の屈折力を有し、
   前記第２レンズ群は、物体側から順に 少なくとも１面に非球面を有する非球面レンズと、正レンズ、負レンズ、および正レンズを物体側からこの順に接合した３枚接合レンズとを有し、
   以下の条件式を満足することを特徴とする撮像レンズ。
   Ｎｄ２＞１．８ … （１）
   ただし、
   Ｎｄ２：前記３枚接合レンズのうちの正レンズの材質のｄ線に対する屈折率の平均値
2. 前記第１２レンズ群は、物体側から順に、互いに隣接する１枚の正レンズと、物体側に凸面を向けた１枚の正レンズと、像側に凹面を向けた１枚の負レンズとを有する請求項１記載の撮像レンズ。
3. 前記３枚接合レンズは、像側に凸面を向けた正レンズ、負レンズ、および像側に凸面を向けた正レンズを物体側からこの順に接合してなる請求項１または２記載の撮像レンズ。
4. 以下の条件式を満足する請求項１から３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   Ｎｄ１２ａ＞１．８ … （２）
   ただし、
   Ｎｄ１２ａ：前記第１２レンズ群のうちのｄ線に対する屈折率が最も高い正レンズの材質のｄ線に対する屈折率
5. 以下の条件式を満足する請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   ０＜θｇＦ１２ｂ−０．６４１５＋０．００１６１８×νｄ１２ｂ … （３）
   νｄ１２ｂ＜３５ … （４）
   ただし、
   νｄ１２ｂ ：前記第１２レンズ群に含まれる正レンズのうちの１枚のレンズＬ１２ｂの材質のｄ線に対するアッベ数
   θｇＦ１２ｂ：前記第１２レンズ群に含まれる正レンズのうちの１枚のレンズＬ１２ｂの材質のｇ線とＦ線間の部分分散比
6. 以下の条件式を満足する請求項１から５のいずれか１項記載の撮像レンズ。
   νｄ２ｐ−νｄ２ｎ＞５ … （５）
   ただし、
   νｄ２ｐ：前記３枚接合レンズのうちの２枚の正レンズのうち、ｄ線に対するアッベ数が大きい方のレンズの材質のアッベ数
   νｄ２ｎ：前記３枚接合レンズのうちの負レンズの材質のｄ線に対するアッベ数
7. 前記第１１レンズ群は、少なくとも２枚の像側に凹面を向けた負レンズを有する請求項１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
8. 前記第２レンズ群は、前記３枚接合レンズの像側に１枚以上のレンズを有し、
   無限遠物体から近距離物体へのフォーカス調整は、前記第２レンズ群のうち、前記非球面レンズおよび前記３枚接合レンズを含む一部、または前記第２レンズ群全体を物体側に移動させることにより行うように構成されている請求項１から７のいずれか１項記載の撮像レンズ。
9. 無限遠物体から近距離物体へのフォーカス調整において、前記第１レンズ群が固定されている請求項８記載の撮像レンズ。
10. 無限遠物体から近距離物体へのフォーカス調整において、前記第２レンズ群における前記３枚接合レンズの像側の前記１枚以上のレンズから、前記第２レンズ群の最も像側のレンズまでが固定されている請求項８または９記載の撮像レンズ。
11. 前記固定されているレンズまたはレンズ群は、負の屈折力を有する請求項１０記載の撮像レンズ。
12. 以下の条件式を満足する請求項１から１１のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    Ｎｄ２＞１．８５ … （１−１）
    ただし、
    Ｎｄ２：前記３枚接合レンズのうちの正レンズの材質のｄ線に対する屈折率の平均値
13. 以下の条件式を満足する請求項１から１２のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    Ｎｄ１２ａ＞１．８５ … （２−１）
    ただし、
    Ｎｄ１２ａ：前記第１２レンズ群のうちのｄ線の屈折率が最も高い正レンズの材質のｄ線に対する屈折率
14. 以下の条件式を満足する請求項１から１３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
    ０．０１２＜θｇＦ１２ｂ−０．６４１５＋０．００１６１８×νｄ１２ｂ
    …（３−１）
    νｄ１２ｂ＜２７ … （４−１）
    ただし、
    νｄ１２ｂ ：前記第１２レンズ群に含まれる正レンズのうちの１枚のレンズＬ１２ｂの材質のｄ線に対するアッベ数
    θｇＦ１２ｂ：前記第１２レンズ群に含まれる正レンズのうちの１枚のレンズＬ１２ｂの材質のｇ線とＦ線間の部分分散比
15. 請求項１から１４のいずれか１項記載の撮像レンズを備えた撮像装置。