(57)【要約】【課題】広角できわめて高性能の、単焦点距離の結像レンズを実現する。【解決手段】開口絞りＳを挟んで、物体側に位置する第１レンズ群と、像側に位置する第２レンズ群とから構成され、第１レンズ群は、物体側に、負の屈折力を有する第１Ｆレンズ群１Ｆ、第１レンズ群中で最も広い空気間隔を隔して、開口絞り側に、正の屈折力を有する第１Ｒレンズ群１Ｒを配して構成され、第２レンズ群は全体として正の屈折力を有し、開口絞りＳ側から順に、第１正レンズ２Ｐ１、第１負レンズ２Ｎ１、第２負レンズ２Ｎ２、第２正レンズ２Ｐ２を配してなる正の屈折力を持つ第２Ｆレンズ群と、１枚のレンズからなる第２Ｒレンズ群２Ｒとにより構成され、第１正レンズ２Ｐ１と第１負レンズ２Ｎ１、第２負レンズ２Ｎ２と第２正レンズ２Ｐ２がそれぞれ接合され、第１正レンズと第１負レンズの接合面の曲率半径；ｒＳ１、上記第２負レンズと第２正レンズの接合面の曲率半径：ｒＳ２、全系の焦点距離：ｆＡが、条件（１）、（２）を満足する。【選択図】図１
2010113248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口絞りを挟んで、物体側に位置する第１レンズ群と、像側に位置する第２レンズ群とから構成され、
第１レンズ群は、物体側に、負の屈折力を有する第１Ｆレンズ群を配し、第１レンズ群中で最も広い空気間隔を隔して、上記開口絞り側に、正の屈折力を有する第１Ｒレンズ群を配して構成され、  
第２レンズ群は全体として正の屈折力を有し、上記開口絞り側から順に、第１正レンズ、第１負レンズ、第２負レンズ、第２正レンズを配してなる正の屈折力を持つ第２Ｆレンズ群と、１枚のレンズからなる第２Ｒレンズ群とにより構成され、  
上記第２Ｆレンズ群の、第１正レンズと第１負レンズ、第２負レンズと第２正レンズが、それぞれ接合され、  
上記第１正レンズと第１負レンズの接合面の曲率半径；ｒＳ１、上記第２負レンズと第２正レンズの接合面の曲率半径：ｒＳ２、全系の焦点距離：ｆＡが、条件：
（１）      −２．４  ＜  ｒＳ１／ｆＡ  ＜  −０．８  
（２）        １．０  ＜  ｒＳ２／ｆＡ  ＜  ２．６  
を満足することを特徴とする単焦点距離の結像レンズ。
【請求項２】
請求項１記載の結像レンズにおいて、  
全系の焦点距離：ｆＡ、第１レンズ群の焦点距離：ｆ１が、条件：
（３）        ０．０  ＜  ｆＡ／ｆ１  ＜  ０．８  
を満足することを特徴とする結像レンズ。
【請求項３】
請求項１または２記載の結像レンズにおいて、  
第２レンズ群における、第２Ｆレンズ群の全長：Ｌ２Ｆ、結像レンズの最も物体側の面から像面までの距離：Ｌが、条件：
（４）        ０．１  ＜  Ｌ２Ｆ／Ｌ  ＜  ０．２５  
を満足することを特徴とする結像レンズ。
【請求項４】
請求項１〜３の任意の１に記載の結像レンズにおいて、
第１レンズ群における、第１Ｆレンズ群と第１Ｒレンズ群との間隔：Ａ１Ｆ−１Ｒ、第１レンズ群の全長Ｌ１が、条件：    
（５）        ０．３５  ＜Ａ１Ｆ−１Ｒ／Ｌ１  ＜  ０．７  
を満足することを特徴とする結像レンズ。
【請求項５】
請求項１〜４の任意の１に記載の結像レンズにおいて、  
第２レンズ群の第２Ｆレンズ群における、第１正レンズのアッベ数：νｄ、および異常分散性：Δθｇ，Ｆが、条件：
（６）        νｄ  ＞  ８０．０      
（７）          Δθｇ，Ｆ  ＞  ０．０２５  
を満足することを特徴とする結像レンズ。  
【請求項６】
請求項１〜５の任意の１に記載の結像レンズにおいて、  
第１レンズ群における第１Ｆレンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを２枚、物体側から連続して配置した構成を有し、上記２枚の負メニスカスレンズの少なくとも一方のレンズの像側面が非球面であることを特徴とする結像レンズ。    
【請求項７】
請求項１〜６の任意の１に記載の結像レンズにおいて、  
第２レンズ群の、第２Ｒレンズ群を構成する１枚のレンズが、非球面を有することを特徴とする結像レンズ。  
【請求項８】
請求項１〜７の任意の１に記載の結像レンズにおいて、  
第２レンズ群の全体または一部を移動させて有限距離物体へのフォーカシングを行うことを特徴とする結像レンズ。    
【請求項９】
請求項１〜８の任意の１に記載の結像レンズを撮影用光学系として有することを特徴とするカメラ。  
【請求項１０】
請求項１〜８の任意の１に記載の結像レンズをカメラ機能部の撮影用光学系として有することを特徴とする携帯情報端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、結像レンズおよびカメラおよび携帯情報端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラの市場の大きな拡大とともに、ユーザのデジタルカメラに対する要望も多岐にわたる。ズーム機能を有するデジタルカメラに対する人気も高いが、「高性能な単焦点距離の結像レンズを搭載した小型で高画質のコンパクトカメラ」を愛好するユーザも多く、高性能であること、Ｆナンバが小さい大口径のものが強く期待されている。
【０００３】
上記コンパクトカメラにおける「高性能」という面では、少なくとも１０００万画素〜２０００万画素の撮像素子に対応した解像力を有することに加え、「絞り開放からコマフレアが少なく高コントラストで画角の周辺部まで点像の崩れがない」こと、「色収差が少なく輝度差の大きな部分にも不要な色付きを生じない」こと、「歪曲収差が少なく直線を直線として描写可能なこと」等が求められる。
【０００４】
「大口径」という面では、ズームレンズを搭載した一般のコンパクトカメラとの差別化の観点から、Ｆナンバとして少なくともＦ２．４以下が求められ、Ｆ２．０以下を望む声も少なくない。  
「撮影レンズの画角」については、ある程度の広角を望むユーザが多く、結像レンズの半画角は３８度以上（３５ｍｍ銀塩カメラである所謂ライカ版に換算した焦点距離で２８ｍｍに相当する。）であることが望ましい。
【０００５】
デジタルカメラ用の結像レンズには多くの種類が考えられるが、この発明の結像レンズのような「広角単焦点距離の結像レンズ」の代表的な構成として、従来から、物体側に負の屈折力のレンズ群、像側に正の屈折力のレンズ群を配設した所謂「レトロフォーカスタイプ」が挙げられる。  
画素ごとに色フィルタやマイクロレンズを有するエリアセンサの特性上、射出瞳位置を像面から遠ざけて、周辺光束が「エリアセンサの受光面に対して垂直に近い角度で入射」するようにしたいという要求の存在が、レトロフォーカスタイプが採用される主な理由である。  
しかし、レトロフォーカスタイプは、その屈折力配置の非対称性が大きいため、コマ収差や歪曲収差、倍率色収差等の補正が不十分となりがちである。  
従来から知られたレトロフォーカスタイプの結像レンズで、比較的大口径で、半画角：３８度前後を達成したものは、特許文献１〜３等に記載されたものが知られている。
【０００６】
特許文献１記載の結像レンズは、Ｆ１．４と大口径であるが、非点収差や像面湾曲が大きく、絞り開放付近では「周辺部まで十分な性能」が達成されていると言い難い。  
特許文献２記載の結像レンズは、近来の要求水準からすると、Ｆ２．８と口径の大きさの面で不十分であり、非点収差や像面湾曲、倍率色収差も十分に補正されているとは言い難く、この結像レンズも「周辺部まで十分な性能」が達成されていると言い難い。  
特許文献１、２記載の結像レンズは何れも、絶対値で２％を超える歪曲収差がある。
【０００７】
特許文献３に記載された結像レンズは、非点収差や像面湾曲、歪曲収差は良好に補正されている。しかし「大口径、且つ、小型」という面ではなお、改良の余地がある。
【０００８】
【特許文献１】特開平０６−３０８３８５号公報
【特許文献２】特開平０９−２１８３５０号公報
【特許文献３】特開２００６−３４９９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、半画角：３８度程度の広角、Ｆナンバが２．０程度以下の大口径で、比較的小型であり、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等が十分に低減されて１０００万〜２０００万画素の撮像素子に対応した解像力を有し、絞り開放から高コントラストで画角の周辺部まで点像の崩れがなく、輝度差の大きな部分にも不要な色付きを生じず、直線を直線として歪みなく描写可能な高性能の結像レンズの実現を可能ならしむることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の結像レンズは「単焦点距離の結像レンズ」で、以下の如き特徴を有する。  
即ち、開口絞りを挟んで、物体側に位置する第１レンズ群と、像側に位置する第２レンズ群とから構成される。即ち、第１レンズ群と第２レンズ群とは「開口絞りにより画定」される。
【００１１】
「第１レンズ群」は、負の屈折力を有する第１Ｆレンズ群を物体側に、正の屈折力を有する第１Ｒレンズ群を絞り側、即ち像側に配してなり、第１Ｆレンズ群と第１Ｒレンズ群との間は「第１レンズ群中で最も広い空気間隔」を形成する。  
「第２レンズ群」は、開口絞り側から順に、第１正レンズ、第１負レンズ、第２負レンズ、第２正レンズを配した第２Ｆレンズ群と、１枚のレンズからなる第２Ｒレンズ群とにより構成される。第２レンズ群は「第２レンズ群自体」として正の屈折力を有する。また、第２Ｆレンズ群も正の屈折力を有する。  
第２Ｆレンズ群の、第１正レンズと第１負レンズ、第２負レンズと第２正レンズが、それぞれ接合されている。  
「第１正レンズと第１負レンズの接合面」の曲率半径；ｒＳ１、「第２負レンズと第２正レンズの接合面」の曲率半径：ｒＳ２、全系の焦点距離：ｆＡは、条件：
（１）      −２．４  ＜  ｒＳ１／ｆＡ  ＜  −０．８  
（２）        １．０  ＜  ｒＳ２／ｆＡ  ＜  ２．６  
を満足する。
【００１２】
請求項１記載の結像レンズは、全系の焦点距離：ｆＡ、第１レンズ群の焦点距離：ｆ１が、条件：
（３）        ０．０  ＜  ｆＡ／ｆ１  ＜  ０．８  
を満足することが好ましい（請求項２）。
【００１３】
条件（３）を満足することにより、像面の平坦性などをより向上できる。
【００１４】
請求項１または２記載の結像レンズは、第２レンズ群における、第２Ｆレンズ群の全長：Ｌ２Ｆ、結像レンズの最も物体側の面から像面までの距離：Ｌが、条件：
（４）        ０．１  ＜  Ｌ２Ｆ／Ｌ  ＜  ０．２５  
を満足することが好ましい（請求項３）。
【００１５】
条件（４）を満足することにより、各収差をより良好に補正できる。
【００１６】
請求項１〜３の任意の１に記載の結像レンズは、第１レンズ群における、第１Ｆレンズ群と第１Ｒレンズ群との間隔：Ａ１Ｆ−１Ｒ、第１レンズ群の全長Ｌ１が、条件：    
（５）        ０．３５  ＜Ａ１Ｆ−１Ｒ／Ｌ１  ＜  ０．７  
を満足することが好ましい（請求項４）。
【００１７】
条件（５）を満足することにより、大口径化に伴う球面収差の発生をより有効に抑制できる。
【００１８】
請求項１〜４の任意の１に記載の結像レンズは、第２レンズ群の第２Ｆレンズ群における、第１正レンズのアッベ数：νｄ、および異常分散性：Δθｇ，Ｆが、条件：
（６）        νｄ  ＞  ８０．０      
（７）          Δθｇ，Ｆ  ＞  ０．０２５  
を満足することが好ましい（請求項５）。  
上記「異常分散性：Δθｇ，Ｆ」は、アッベ数：νdを横軸、部分分散比：θｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）を縦軸とした直交座標系において、硝種：Ｋ７（具体的には、株式会社オハラ硝種名ＮＳＬ７）と硝種：Ｆ２（具体的には、株式会社オハラ硝種名ＰＢＭ２）を結ぶ直線を標準線とするとき、当該硝種（第１正レンズの硝種）の「標準線からの偏差（縦軸方向の距離）」として定義される量である。上記ｎｇ，ｎＦ，ｎＣはそれぞれ、ｇ線，Ｆ線，Ｃ線に対する屈折率である。
【００１９】
条件（６）、（７）を満足する硝種の使用により、色収差をより良好に補正できる。
【００２０】
請求項１〜５の任意の１に記載の結像レンズは、第１レンズ群における第１Ｆレンズ群が「物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを２枚、物体側から連続して配置」した構成を有し、これら２枚の負メニスカスレンズの少なくとも一方のレンズの像側面が非球面であることが好ましい（請求項６）。
【００２１】
この請求項６の構成とすることにより、収差の発生をより有効に抑え、特に歪曲収差を良好に補正できる。
【００２２】
請求項１〜６の任意の１に記載の結像レンズは、第２レンズ群の「第２Ｒレンズ群を構成する１枚のレンズ」が、非球面を有することが好ましい（請求項７）。  
このような構成とすることにより「必要以上に複雑な構成を採ることなくコマ収差をより良好に補正」できる。
【００２３】
請求項１〜７の任意の１に記載の結像レンズは、有限距離物体へのフォーカシングを、第２レンズ群の全体または一部を移動させて行うことが好ましい（請求項８）。  
有限距離物体へのフォーカシングを行うのに、このような方法が適切である。  
この発明のカメラは、上記請求項１〜８の任意の１に記載の結像レンズを撮影用光学系として有するカメラである（請求項９）。また、この発明の携帯情報端末装置は、請求項１〜８の任意の１に記載の結像レンズを「カメラ機能部の撮影用光学系」として有することを特徴とする（請求項１０）。    
前述のように、レトロフォーカスタイプの結像レンズは一般に、物体側に負の屈折力、像側に正の屈折力を配設したものであり、屈折力配分の非対称性から歪曲収差や倍率色収差等が発生し易く、これら収差の低減が大きな課題となる。また、大口径化に伴い「コマ収差やコマ収差の色差」の補正が困難となり課題が積み上がってしまう。  
この発明の結像レンズは、上記の如き構成により上記収差補正上の課題を解決できることを見出してなされたものである。
【００２４】
第１レンズ群には、物体側に負の屈折力（第１Ｆレンズ群）、像側（開口絞り側）に正の屈折力（第１Ｒレンズ群）が順に配置される構成とし、第１Ｆレンズ群と第１Ｒレンズ群との間隔を比較的大きく取る（第１レンズ群中で最も広い空気間隔とする。）ことにより、十分な画角の確保と球面収差を始めとする各種収差の補正を両立させている。  
第１レンズ群において開口絞り側に配置される第１Ｒレンズ群と、第２レンズ群における開口絞り側の第２Ｆレンズ群とは、開口絞りを挟んで対峙し、これら双方が持つ正の屈折力のバランスによってコマ収差をコントロールするという側面もある。
【００２５】
第２Ｆレンズ群の構成と役割は、結像レンズを大きく特徴付けるものである。  
この発明の結像レンズにおいて、第２Ｆレンズ群は「主要な結像作用」を担い、「収差補正上も最も重要なレンズ群」である。第２Ｆレンズ群は、その屈折力配置として正・負・正の「所謂トリプレット」を基本としているが、中央の負の屈折力を２つに分割し、正・負・負・正の４枚構成とした。  
開口絞りが第２Ｆレンズ群の物体側に配設されることから「第１正レンズ、第１負レンズのペア」と「第２負レンズ、第２正レンズのペア」とで軸外光線の高さが異なり、これを利用して軸上色収差と倍率色収差の双方を有効に低減させることができるようになっている。さらに、第２負レンズを設計パラメータとすることにより設計の自由度を大きくし「コマ収差の色差の低減」が可能となる。
【００２６】
第２Ｆレンズ群内の各レンズ面においては、最終的な収差量を低減するために「各収差が大きくやり取り」されており、製造誤差感度が高くなりがちであるが、第１正レンズと第１負レンズのペアを接合レンズとし、第２負レンズと第２正レンズのペアも接合することにより、実質的な製造誤差感度が低減され、安定した性能が得やすくなる。また、実際にレンズを保持する鏡筒の部品削減にもつながる。
【００２７】
さらに，条件（１）、（２）に表されているように、第１正レンズと第１負レンズの接合面は「像側に凸」の形状、第２負レンズと第２正レンズの接合面は「物体側に凸」の形状である。このように構成することにより、第１正レンズと第１負レンズの「像側に凸の接合面」には主として軸上色収差を補正する役割を持たせ、第２負レンズと第２正レンズの「物体側に凸の接合面」には主に倍率色収差を補正する役割を持たせ、全体の色収差補正を効果的に行うようにしている。
【００２８】
条件（１）、（２）は、単色収差を十分に小さく抑えたまま、色収差をバランス良く補正するためのものである。  
条件（１）のパラメータ：ｒＳ１／ｆＡが下限値：−２．４より小さいか、もしくは条件（２）のパラメータ：ｒＳ２／ｆＡが上限値：２．６より大きいと、色収差補正を優先したときに「球面収差が補正不足となったり、内向性のコマ収差が残存したり」して好ましくない。一方、条件（１）のパラメータ：ｒＳ１／ｆＡが−０．８より大きいか、もしくは条件（２）のパラメータ：ｒＳ２／ｆＡが１．０より小さいと、色収差補正を優先したときに「球面収差が補正過剰となったり、外向性のコマ収差が残存したり」して好ましくない。
【００２９】
第２Ｒレンズ群には「収差のバランス取りと射出瞳距離のコントロールの役目」を持たせている。正の屈折力を持たせれば、射出瞳距離の確保に効果があることは言うまでもないが、射出瞳距離が短くて良い場合には「負の屈折力を持たせてレンズ全長の短縮」に寄与させることも可能である。
【００３０】
この発明の結像レンズの構成によれば、以上に説明したように「収差補正上の大きな効果」を得ることが可能であり、半画角：３８度程度の広角、Ｆナンバ：２．０程度以下の大口径という厳しい条件下でも「非常に高い像性能」を達成することができる。  
この発明の結像レンズは、レンズ全体が正の屈折力を有することは当然であり、請求項１におけるように、第２レンズ群は「正の屈折力」を持つ。  
請求項１の結像レンズにおける第１レンズ群の屈折力は、正であることも負であることも可能である。第１レンズ群の屈折力が負であると、請求項１の結像レンズは「レトロフォーカスタイプ」となるが、第１レンズ群の負の屈折力がある程度大きくなると「屈折力配置の非対称性が大きくなって、コマ収差や歪曲収差、倍率色収差等の補正が不十分となりがち」になるという前述したレトロフォーカスタイプの弱点が現れる。
【００３１】
このような観点から、第１レンズ群の屈折力は条件（３）を満足するのが好ましい。  
第１レンズ群は「第２レンズ群に付加したワイドコンバータ」的な側面もあり、ワイドコンバータ的な機能という面からすると、第１レンズ群が「アフォーカル系」であることが望ましいわけであるが、この発明の結像レンズは、単に広角化のみを目指すものではなく高性能の実現を重要視しており、実際の収差補正の面からすれば「第１レンズ群が完全にアフォーカルである」ことが最良ではない。
【００３２】
条件（３）のパラメータ：ｆＡ／ｆ１が０．０より小さいと、第１レンズ群の屈折力が負となり、第２レンズ群の正の屈折力を強くしなければならず、像面の曲がりが大きくなったり、負の歪曲収差が大きく発生しやすくなったりする不具合を招来しやすい。
【００３３】
条件（３）のパラメータ：ｆＡ／ｆ１が０．８より大きいと、「主要な結像作用を担い、収差補正上も最も重要なレンズ群」である第２レンズ群の結像作用への寄与が少なくなり、第１レンズ群で比較的大きな収差が発生しやすく、また、必要以上に製造誤差感度が高くなったりする不具合を生じやすい。
【００３４】
なお、第１レンズ群の屈折力を規制する条件（３）のパラメータ：ｆＡ／ｆ１は、より好ましくは、条件（３）よりも若干狭い、以下の条件：
（３Ａ）  ０．０  ＜  ｆＡ／ｆ１  ＜  ０．７  
を満足するのがよく、より好ましくは、条件：
（３Ｂ）  ０．０  ＜  ｆＡ／ｆ１  ＜  ０．４  
を満足するのが好ましい。  
また、第２Ｆレンズ群の全長：Ｌ２Ｆが、結像レンズの最も物体側の面から像面までの距離：Ｌに対して満足するべき条件（４）は、軸上色収差と倍率色収差の双方を有効に低減させるのに有効な条件である。
【００３５】
この発明の結像レンズでは、前述の如く、開口絞りが第２Ｆレンズ群の物体側に配設されることから「第１正レンズ、第１負レンズのペア」と「第２負レンズ、第２正レンズのペア」とで軸外光線の高さが異なることを利用して「軸上色収差と倍率色収差の双方を有効に低減させる」のであるが、条件（４）は、このような機能が最も有効に働くための条件として、第２Ｆレンズ群の全長を規制するものである。
【００３６】
条件（４）のパラメータ：Ｌ２Ｆ／Ｌが０．１より小さくなると、第２Ｆレンズ群内での「軸外光線の高さの差」が小さくなり、上記機能が働きにくくなって「色収差の補正が不十分」となる恐れがある。  
条件（４）のパラメータ：Ｌ２Ｆ／Ｌが０．２５より大きくなると、第２Ｆレンズ群が不必要にスペースを占め、他のレンズ群との関係が崩れて像面湾曲や非点収差、コマ収差のバランスが取れなくなる恐れがある。
【００３７】
条件（４）のパラメータ：Ｌ２Ｆ／Ｌは、より良好な収差補正のためには、条件：
（４Ａ）  ０．１  ＜  Ｌ２Ｆ／Ｌ  ＜  ０．２  
を満足することが好ましい。
【００３８】
第１レンズ群における、第１Ｆレンズ群と第１Ｒレンズ群との間隔：Ａ１Ｆ−１Ｒと、第１レンズ群の全長：Ｌ１とが満足すべき条件（５）は、更なる良好な収差補正に有効な条件である。
【００３９】
即ち、より良好な収差補正のためには、第１Ｆレンズ群と第１Ｒレンズ群との間隔を適切に設定するのが良く、条件（５）のパラメータ：Ａ１Ｆ−１Ｒ／Ｌ１が０．３５より小さくなると、球面収差が補正不足になりやすく、逆に、０．７より大きいと、球面収差が補正過剰となりやすい。
【００４０】
請求項５における条件（６）、（７）を満足する所謂「特殊低分散ガラス」により第１正レンズを構成することにより「色収差の２次スペクトル」を効果的に低減し、より良好な補正状態を実現できる。
【００４１】
また、請求項６におけるように、第１Ｆレンズ群を「物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを２枚、物体側から連続して配設した構成」とし、少なくともどちらかのレンズの像側面を非球面とすることにより、さらに収差補正の良好性をたかめることができる。
【００４２】
第１Ｆレンズ群の負の屈折力を２枚のメニスカスレンズに分割し、特定の面で過大な収差が発生することを防ぐことにより、レンズ系全体として非点収差等をより良好に補正でき、曲率の大きな像側面を非球面とすることにより、歪曲収差の補正に大きな効果が得られる他、コマ収差等を補正する役割を持たせることもできる。
【００４３】
第２レンズ群の第２Ｒレンズは、上述の如く１枚のレンズで構成されるが、請求項７のようにこのレンズが非球面を有することが望ましい。  
第２Ｆレンズ群は、２組の接合レンズで構成され、収差補正上の自由度を十分に有しており、第２Ｒレンズは簡単な構成でも十分であるためこれを１枚構成として、小型化に資することができ、非球面を設けることにより、主としてコマ収差をより良好に補正することができる。
【００４４】
なお、第１Ｆレンズ群と第２Ｒレンズ群の非球面は、互いに収差補正の役割を補完し合い、より効果的に機能できるように同時に設けるのが良い。
【００４５】
有限距離物体へのフォーカシングは、請求項８のように「第２レンズ群の全体または一部を移動させて行う」ことにより、結像レンズ全体を移動させてフォーカシングする方式に比べて移動部分の重量を小さくできるため、フォーカシングの高速化や省電力化に有利である。
【００４６】
また、この発明の結像レンズを撮影光学系としてカメラに組み込む際、不使用時に各レンズ群の間隔やバックフォーカス部分を短縮してコンパクトに収納する機構を有する場合に、第２レンズ群に関する収納のための機構をフォーカシング機構と共通化できるメリットがある。
【発明の効果】
【００４７】
以上に説明したように、この発明によれば「単焦点距離の新規な結像レンズ」を実現できる。この結像レンズは後述する実施例に示すように、半画角：３８度程度の広角、Ｆナンバ：２．０程度以下の大口径、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等の十分な低減による１０００万〜２０００万画素の撮像素子に対応した解像力を、絞り開放から高コントラストで画角の周辺部まで点像の崩れがなく、輝度差の大きな部分にも不要な色付きを生じず、直線を直線として歪みなく描写可能で、なお且つ、比較的小型に実現することができる。
【００４８】
従って、この結像レンズを搭載することにより、小型で高画質のカメラや、携帯情報端末装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、実施の形態を説明する。  
図１〜図６に、結像レンズの実施の形態を６例示す。  
これらの図１〜図６の実施の形態は、後述する実施例１〜６に対応するものである。煩雑を避けるため、これら各図における符号を同一とし、符号１Ｆにより第１Ｆレンズ群、符号ＩＲにより第１Ｒレンズ群を示し、符号２Ｐ１により第１正レンズ、符号２Ｎ１により第１負レンズ、符号２Ｎ２により第２負レンズ、符号２Ｐ２により第２正レンズを示し、符号２Ｒにより第２Ｒレンズ群を示す。
【００５０】
また、第１レンズ群と第２レンズ群とを画する開口絞りを符号Ｓで表す。また、図１〜図６において、符号Ｆ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センサ等の撮像素子のカバーガラス（シールガラス）を、これらに等価な１枚の透明平行平板として表示したものであり、符号Ｉは像面（撮像素子の受光面）を示す。
【００５１】
これら、図１〜図６に実施の形態を示す結像レンズは、開口絞りＳを挟んで、物体側に位置する第１レンズ群と、像側に位置する第２レンズ群とから構成され、第１レンズ群は、物体側に、負の屈折力を有する第１Ｆレンズ群１Ｆを配し、第１レンズ群中で最も広い空気間隔を隔して、開口絞りＳ側に、正の屈折力を有する第１Ｒレンズ群１Ｒを配して構成される。
【００５２】
第２レンズ群は全体として正の屈折力を有し、開口絞りＳ側から順に、第１正レンズ２Ｐ１、第１負レンズ２Ｎ１、第２負レンズ２Ｎ２、第２正レンズ２Ｐ２を配してなる正の屈折力を持つ第２Ｆレンズ群と、１枚のレンズからなる第２Ｒレンズ群２Ｒとにより構成される。  
第２Ｆレンズ群の、第１正レンズ２Ｐ１と第１負レンズ２Ｎ１、第２負レンズ２Ｎ２と第２正レンズ２Ｐ２は、それぞれ接合されている。
【００５３】
これら実施の各形態に対応する実施例１〜６に見るように、これら実施の形態の結像レンズは、何れも条件（１）〜（７）を満足する。
【００５４】
結像レンズに関する具体的な実施例を挙げる前に、形態情報端末装置の実施の１形態を図１３および図１４を参照して説明する。
【００５５】
携帯情報端末装置は、カメラを「撮影機能を有する部分」として有している。
【００５６】
図１３は装置の外観を示し、図１４はそのシステム構成を示している。  
図１４に示すように、携帯情報端末装置３０は、結像レンズ３１と受光素子（画素が２次元に配列された電子的な撮像素子）４５を有し結像レンズ３１によって形成される「撮影対象物の像」を受光素子４５によって読み取るように構成されている。
【００５７】
結像レンズ３１としては請求項１〜８の任意の１に記載の結像レンズ、より具体的には後述の実施例１〜６の結像レンズが用いられる。受光素子４５は、画素数：１０００万〜２０００万画素のものである。
【００５８】
受光素子４５からの出力は中央演算装置４０の制御を受ける信号処理装置４２によって処理され、デジタル情報に変換され、デジタル化された画像情報は、中央演算装置４０の制御を受ける画像処理装置４１において所定の画像処理を受けた後、半導体メモリ４４に記録される。
【００５９】
液晶モニタ３８には、画像処理装置４１において画像処理された撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ４４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４４に記録した画像は通信カード等４３を使用して外部へ送信することができる。
【００６０】
図１３に示すように、結像レンズ３１は携帯時には、図１３（ａ）に示すように沈胴状態にあり、ユーザが電源スイッチ３６を操作して電源を入れると、（ｂ）に示すように鏡胴が繰り出される。符号３３はファインダを示す。
【００６１】
シャッタボタン３５の半押しによりフォーカシングがなされる。フォーカシングは請求項８のように、第２レンズ群の全体または一部の移動によって行うことができるが、これに限らず、第１レンズ群の移動や、受光素子４５のレンズ光軸方向への移動によっても行うことができ、さらに必要とあれば、これら複数の方法の組み合わせによっても行うこともできる。シャッタボタン３５をさらに押し込むと撮影がなされ、その後は上述の処理がなされる。
【００６２】
半導体メモリ４４に記録した画像を液晶モニタ３８に表示したり、通信カード等を使用して外部へ送信したりする際は、図１３（ｃ）に示す操作ボタン３７を使用して行う。半導体メモリおよび通信カード等は、それぞれ専用または汎用のスロット３９Ａ、３９Ｂに挿入して使用される。
【００６３】
結像レンズ３１が沈胴状態にあるとき、結像レンズの各群は必ずしも光軸上に並んでいなくても良い。例えば、第２レンズ群の第２Ｆレンズ群（２組の接合レンズで構成され、第２レンズ群中で光軸方向に閉めるスペースが大きい。）を、光軸上から退避して、他のレンズ群と並列に収納されるような機構として、携帯情報端末装置のさらなる薄型化を実現できる。
【００６４】
なお、図１３、図１４の実施の形態から、通信カード等４３による通信機能を除いた部分は、請求項９のカメラの実施の形態となっている。
【００６５】
このような携帯情報端末装置は、結像レンズとして実施例１〜６の任意のものを用いることにより、１０００万〜２０００万画素の撮像素子４５に対応した解像力を、絞り開放から高コントラストで画角の周辺部まで点像の崩れがなく、輝度差の大きな部分にも不要な色付きを生じず、直線を直線として歪みなく描写可能であり、なお且つ、比較的小型である。
【実施例】
【００６６】
以下に、結像レンズの具体的な実施例を６例示す。
【００６７】
実施例１〜６を通じて最大像高は４．８０ｍｍである。また、長さの時限を持つものの単位は「ｍｍ」である。
【００６８】
各実施例における記号の意味は以下の通りである。  
f：全系の焦点距離  
F：Ｆナンバ  
ω：半画角  
R：曲率半径  
D：面間隔  
Nd：屈折率  
νd：アッベ数  
K：非球面の円錐定数  
A4：4次の非球面係数  
A6：6次の非球面係数  
A8：8次の非球面係数  
A10：10次の非球面係数  
A12：12次の非球面係数  
A14：14次の非球面係数  
A16：16次の非球面係数  
A18：18次の非球面係数  
非球面は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）：C、光軸からの高さ：H、光軸方向のデプス：X、上記円錐定数、非球面係数を用いて以下のように表される。
【００６９】
X=CH2/[1+√{1-(1+K)C2H2}]  
+A4・H4+A6・H6+A8・H8+A10・H10+A12・H12+A14・H14+A16・H16+A18・H18          。
【００７０】
「実施例１」    
f = 6.00，  F = 1.92，  ω = 39.0  
面番号      R        D        Nd        νd       Δθg,F      硝種名  
01      17.915    1.20    1.49700    81.54     0.0280      OHARA S-FPL51
02       6.474    2.28    
03      10.587    1.27    1.51633    64.06    -0.0045      OHARA L-BSL7
04*      5.000   11.43    
05      17.508    3.51    1.69100    54.82    -0.0079      OHARA S-LAL9
06     -33.849    5.11        
07       絞り     3.05      
08      39.197    3.05    1.49700    81.54     0.0280      OHARA S-FPL51
09      -8.187    0.80    1.78470    26.29     0.0146      OHARA S-TIH23
10     -29.420    0.10    
11      14.787    0.80    1.72825    28.46     0.0123      OHARA S-TIH10
12      10.565    2.82    1.69100    54.82    -0.0079      OHARA S-LAL9
13     -33.173    2.40        
14*     17.744    1.00    1.51633    64.06    -0.0045      OHARA L-BSL7
15      16.286    5.38          
16        ∞      1.24    1.51680    64.20                 各種フィルタ  
17        ∞                                                。
【００７１】
「非球面」（「＊」印を付した面。以下の実施例でも同様である。）
第4面  
K = -0.82391，A4 = 1.51453×10-4，A6 = -8.03748×10-6，A8 = 2.33697×10-7，  
A10 = -1.16222×10-8 
第14面  
K = -26.92849，A4 = 9.33931×10-5，A6 = -1.79865×10-5，A8 = 3.06532×10-7，  
A10 = -3.57164×10-9                                          。
【００７２】
「条件式のパラメータの数値」  
rS1/fA = -1.36  
rS2/fA = 1.76  
L2F/L = 0.164    
fA/f1 = 0.192    
A1F-1R/L1 = 0.580                                              。
【００７３】
「実施例２」  
f = 5.90，  F = 2.04，  ω = 39.2
面番号      R        D        Nd        νd       Δθg,F      硝種名  
01      12.229    1.20    1.71300    53.87    -0.0084      OHARA S-LAL8
02       6.993    2.34    
03      11.666    1.46    1.51633    64.06    -0.0045      OHARA L-BSL7
04*      5.000   13.88    
05      12.778    2.42    1.80610    40.93    -0.0052      OHARA S-LAH53
06      -8.157    0.80    1.85026    32.27     0.0036      OHARA S-LAH71
07     -32.381    2.55    
08        絞り    3.00    
09      15.291    2.12    1.49700    81.54     0.0280      OHARA S-FPL51
10      -6.828    0.80    1.68893    31.07     0.0092      OHARA S-TIM28
11    -548.914    0.63  
12      -9.532    0.80    1.71736    29.52     0.0110      OHARA S-TIH1
13      12.818    1.94    1.83481    42.71    -0.0082      OHARA S-LAH55
14     -39.742    0.10  
15*     24.958    1.95    1.76802    49.24    -0.0081      HOYA M-TAF101
16     -13.517    6.19  
17        ∞      1.24    1.51680    64.20                 各種フィルタ
18        ∞                                                。
【００７４】
「非球面」    
第4面  
K = -0.41935，A4 = -5.42080×10-5，A6 = -2.48263×10-5，A8 = 7.57412×10-7，  
A10 = -2.30755×10-8 
第15面  
K = 0.0，A4 = -3.94481×10-4，A6 = 7.14419×10-7，A8 = 6.43089×10-8，  
A10 = -2.58953×10-9                                                。
【００７５】
「条件式のパラメータの数値」  
rS1/fA = -1.16  
rS2/fA = 2.17  
L2F/L = 0.143  
fA/f1 = 0.604  
A1F-1R/L1 = 0.628                                                。
【００７６】
「実施例３」  
f = 6.00，  F = 1.95，  ω = 39.1
面番号      R        D        Nd        νd       Δθg,F      硝種名  
01      22.824    1.20    1.48749    70.24     0.0022      OHARA S-FSL5
02       6.600    2.27    
03      11.856    1.28    1.51633    64.06    -0.0045      OHARA L-BSL7
04*      5.000   11.53    
05      18.323    1.81    1.69350    53.18    -0.0072      OHARA L-LAL13
06*    -26.515    4.31  
07        絞り    4.61    
08      43.943    1.99    1.49700    81.54     0.0280      OHARA S-FPL51
09      -9.000    1.00    1.74077    27.79     0.0130      OHARA S-TIH13
10     -32.779    0.20  
11      19.707    1.00    1.69895    30.13     0.0103      OHARA S-TIM35
12       9.972    2.28    1.60300    65.44     0.0045      OHARA S-PHM53
13     -36.934    2.87  
14*     15.450    1.26    1.51633    64.06    -0.0045      OHARA L-BSL7
15      37.405    6.03  
16        ∞      1.24    1.51680    64.20                  各種フィルタ
17        ∞                                              。
【００７７】
「非球面」    
第4面  
K = -0.82391，A4 = 7.26169×10-5，A6 = -5.10959×10-6，A8 = 4.38244×10-8，
A10 = -6.97612×10-9 
第6面  
K = 0.0，A4 = 2.05935×10-5，A6 = -1.04777×10-6，A8 = 8.84156×10-8，
A10 = -2.25119×10-9 
第14面  
K = -26.92849，A4 = 5.11073×10-4，A6 = -2.92185×10-5，A8 = 7.49033×10−7，
A10 = -1.06280×10-8                                                  。
【００７８】
「条件式のパラメータの数値」  
rS1/fA = -1.50  
rS2/fA = 1.66  
L2F/L = 0.142  
fA/f1 = 0.243  
A1F-1R/L1 = 0.637                                                。
【００７９】
「実施例４」  
f = 6.00，  F = 1.96，  ω = 39.1
面番号      R        D        Nd        νd      Δθg,F      硝種名    
01      25.683    1.20    1.48749    70.24     0.0022      OHARA S-FSL5
02       7.430    2.64    
03      16.000    1.20    1.51633    64.06    -0.0045      OHARA L-BSL7
04*      4.763    3.85    
05      25.619    1.42    1.83481    42.71    -0.0082      OHARA S-LAH55
06     127.934    8.75    
07      32.911    1.59    1.66672    48.32    -0.0024      OHARA S-BAH11
08     -23.844    0.70    
09        絞り    5.16    
10      13.187    2.36    1.49700    81.54     0.0280      OHARA S-FPL51
11     -10.110    1.00    1.72047    34.71    -0.0019      OHARA S-NBH8
12     -19.398    0.50  
13      30.091    1.65    1.75520    27.51     0.0133      OHARA S-TIH4
14       8.000    1.49    1.49700    81.54     0.0280      OHARA S-FPL51
15      15.165    1.20  
16*     13.879    2.00    1.51633    64.06    -0.0045      OHARA L-BSL7
17     -31.006    6.96    
18        ∞      1.24    1.51680    64.20                  各種フィルタ
19        ∞                                                。
【００８０】
「非球面」    
第4面  
K = -0.40687，A4 = -3.60864×10-4，A6 = -2.38402×10-5，A8 = 6.28983×10-7，  
A10 = -2.42525×10-8 
第16面  
K = 0.0，A4 = -4.01894×10-4，A6 = 3.25574×10-6，A8 = -2.41480×10-7，  
A10 = 3.20689×10-9                                                  。
【００８１】
「条件式のパラメータの数値」  
rS1/fA = -1.68    
rS2/fA = 1.33  
L2F/L = 0.154  
fA/f1 = 0.183  
A1F-1R/L1= 0.424                                                    。
【００８２】
「実施例５」
f = 6.00，  F = 1.95，  ω = 39.1  
面番号      R        D        Nd        νd       Δθg,F      硝種名  
01      29.662    1.20    1.48749    70.24     0.0022      OHARA S-FSL5
02       7.518    3.11    
03      15.500    1.20    1.51633    64.06    -0.0045      OHARA L-BSL7
04*      5.069    3.41  
05      35.236    1.58    1.80440    39.59    -0.0045      OHARA S-LAH63
06    -160.735   10.84    
07      37.658    1.79    1.60300    65.44     0.0045      OHARA S-PHM53
08     -19.258    2.30  
09        絞り    6.13    
10      16.288    2.22    1.49700    81.54     0.0280      OHARA S-FPL51
11     -11.455    1.00    1.72151    29.23     0.0111      OHARA S-TIH18
12     -25.036    0.20    
13      12.552    1.34    1.84666    23.78     0.0175      OHARA S-TIH53
14       8.000    1.74    1.49700    81.54     0.0280      OHARA S-FPL51
15      14.244    2.97  
16*     13.690    1.50    1.51633    64.06    -0.0045      OHARA L-BSL7
17      81.181    5.04  
18        ∞      1.24    1.51680    64.20                  各種フィルタ
19        ∞                                                  。
【００８３】
「非球面」    
第4面  
K = -0.85535，A4 = 3.24166×10-6，A6 = -2.56520×10-6，A8 = -3.63511×10-8，  
A10 = -1.39606×10-9 
第16面  
K = 0.0，A4 = -3.27966×10-4，A6 = 3.00723×10-6，A8 = -2.59822×10-7，
A10 = 4.26578×10-9                                                  。
【００８４】
「条件式のパラメータの数値」  
rS1/fA = -1.91  
rS2/fA = 1.33  
L2F/L = 0.132  
fA/f1 = 0.238  
A1F-1R/L1 = 0.469                                                    。
【００８５】
「実施例６」
f = 6.00，  F = 1.95，  ω = 39.1
面番号      R        D        Nd        νd       Δθg,F      硝種名  
01      22.012    1.20    1.48749    70.24     0.0022      OHARA S-FSL5
02       7.749    2.64    
03      15.507    1.20    1.51633    64.06    -0.0045      OHARA L-BSL7
04*      5.077   10.90    
05      23.488    1.61    1.83400    37.16    -0.0037      OHARA S-LAH60
06     -49.774    5.62  
07      絞り      3.20  
08      71.630    2.01    1.49700    81.54     0.0280      OHARA S-FPL51
09      -8.151    1.00    1.69895    30.13     0.0103      OHARA S-TIM35
10     -25.309    0.20    
11      20.224    1.00    1.64769    33.79     0.0070      OHARA S-TIM22
12       9.811    2.30    1.49700    81.54     0.0280      OHARA S-FPL51
13     -18.713    4.34  
14*     16.584    1.46    1.51633    64.06    -0.0045      OHARA L-BSL7
15      97.102    6.91  
16        ∞      1.24    1.51680    64.20                  各種フィルタ
17        ∞                                                    。
【００８６】
「非球面」    
第4面  
K = -0.83616，A4 = 1.06538×10-4，A6 = -2.50034×10-6，A8 = 9.83448×10-9，  
A10 = -1.85737×10-9 
第14面  
K = 0.0，A4 = -2.40864×10-4，A6 = 3.17695×10-6，A8 = -1.91600×10-7，  
A10 = 2.94310×10-9                                                。
【００８７】
「条件式のパラメータの数値」  
rS1/fA = -1.36  
rS2/fA = 1.63  
L2F/L = 0.137  
fA/f1 = 0.049  
A1F-1R/L1 = 0.621                                                        。
【００８８】
図７に実施例１に関する収差図を示す。  
球面収差の図における破線は「正弦条件」、非点収差の図における実線は「サジタル」、破線は「メリディオナル」を表す。他の収差においても同様である。  
図８〜図１２に順次、実施例２〜６に関する収差図を示す。
【００８９】
これら収差図から明らかなように、各実施例とも収差は高いレベルで補正され、球面収差、軸上色収差は問題にならないほど小さい。また、非点収差、像面湾曲、倍率色収差も十分に小さく、コマ収差やその色差の乱れも最周辺部まで良く抑えられており、歪曲収差も絶対値で２．０％以下となっている。
【００９０】
これら実施例から、この発明のように結像レンズを構成することにより、半画角が３８度程度と広角で、Ｆナンバが２．０程度以下と大口径でありながら非常に良好な像性能を確保し得ることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例１のレンズ構成を示す図である。
【図２】実施例２のレンズ構成を示す図である。
【図３】実施例３のレンズ構成を示す図である。
【図４】実施例４のレンズ構成を示す図である。
【図５】実施例５のレンズ構成を示す図である。
【図６】実施例６のレンズ構成を示す図である。
【図７】実施例１に関する収差図である。
【図８】実施例２に関する収差図である。
【図９】実施例３に関する収差図である。
【図１０】実施例４に関する収差図である。
【図１１】実施例５に関する収差図である。
【図１２】実施例６に関する収差図である。
【図１３】携帯情報端末装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図１４】携帯情報端末装置のシステム構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９２】
１Ｆ      第１Ｆレンズ群  
１Ｒ      第１Ｒレンズ群  
Ｓ        開口絞り    
２Ｐ１    第１正レンズ  
２Ｎ１    第１負レンズ  
２Ｎ２    第２負レンズ  
２Ｐ２    第２正レンズ  
２Ｒ      第２Ｒレンズ群
【図１】
2010113248.tif 000003
【図２】
2010113248.tif 000004
【図３】
2010113248.tif 000005
【図４】
2010113248.tif 000006
【図５】
2010113248.tif 000007
【図６】
2010113248.tif 000008
【図７】
2010113248.tif 000009
【図８】
2010113248.tif 000010
【図９】
2010113248.tif 000011
【図１０】
2010113248.tif 000012
【図１１】
2010113248.tif 000013
【図１２】
2010113248.tif 000014
【図１３】
2010113248.tif 000015
【図１４】
2010113248.tif 000016