(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズからなる第１レンズ群と；正の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズの３群３枚のレンズからなる第２レンズ群と；正の第５レンズからなる第３レンズ群と；からなる全体として５枚構成のレンズ系であって、第２レンズ群の第２レンズは、物体側に凸面を有する正レンズからなり、第４レンズは、像側に凸面を有する正レンズからなり、下記の条件式（１）ないし（５）を満足することを特徴とする撮影レンズ系。
（１）１．２＜Ｆ2 ／Ｆ≦１．９０３
（２）１．１＜｜Ｆ1 ／Ｆ2 ｜＜１．７
（３）０．８＜Ｆ3 ／Ｆ2 ≦１．２８４
（４）２．５＜｜（ｆ2 ＋ｆ4 ）／ｆ3 ｜＜３．７
（５）１．３０２≦｜ｒ3 ／ｒ8 ｜≦１．５６８
但し、
Ｆ：レンズ全系の焦点距離、
Ｆ1 ：第１レンズ群の焦点距離、
Ｆ2 ：第２レンズ群の焦点距離、
Ｆ3 ：第３レンズ群の焦点距離。
ｆi ：物体側から第ｉ番目のレンズの焦点距離、
ｒi ：物体側から第ｉ番目の面の曲率半径。
【請求項２】
請求項１記載の撮影レンズ系において、第１レンズ群を構成する第１レンズは、像側に凹面を有するメニスカスレンズからなり、第３レンズ群を構成する第５レンズは、物体側に凸面を有する正レンズからなり、さらに下記条件式（６）及び（７）を満足する撮影レンズ系。
（６）０．２５＜｜ｄ2 ／Ｆ1 ｜＜０．５
（７）０．５＜ｒ9 ／Ｆ3 ＜１．０
但し、
ｄ2 ：第１レンズと第２レンズの空気間隔。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、主に電子スチルカメラ等に用いられる撮影レンズ系に関するものである。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
近年、従来の銀塩フィルムを使用するカメラと比較して、容易に撮影、鑑賞が可能な電子スチルカメラが普及しつつある。また一般家庭に普及が進んできたパーソナルコンピュータ等で簡単に静止画像を入力する装置としても小型で高解像の電子スチルカメラが望まれている。
【０００３】
このような目的で利用される電子スチルカメラは、高い性能だけでなく、小型化と低コスト化の要求が非常に高い。さらに、電子スチルカメラなどのように小型の撮像素子を用いるカメラでは、素子の小型化に伴い１画素の大きさが小さくなり、非常に高解像度の撮影光学系が必要とされる。さらに、レンズ系と撮像素子との間に、フィルター等を配置するスペースが必要なため、十分長いバックフォーカスも要求される。
また、カラー撮像素子を用いる光学系は、色ムラ防止のために撮像素子にレンズから射出した光が垂直に入射する、いわゆるテレセントリック性が良好であることが要求される。
【０００４】
この種の撮影レンズ系で５枚構成の光学系としては、特開平２−８５８１６号公報や特開平３−６３６１３号公報などが知られているが、前者は大口径であるが半画角２０°以下で画角が狭く、後者は半画角２７°前後まで広角化されているが歪曲収差が大きく改善の余地がある。
また、これらの光学系は、動画を対象としている場合が多く、電子スチルカメラ等で利用するには、解像度が低く改善の余地がある。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、十分なバックフォーカスと高解像度に対応可能な光学性能を有し、テレセントリック性が良好で、コンパクトで構成枚数の少ない広角の撮影レンズ系を提供することを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】
本発明の撮影レンズ系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズからなる第１レンズ群と；正の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズの３群３枚のレンズからなる第２レンズ群と；正の第５レンズからなる第３レンズ群と；からなる全体として５枚構成のレンズ系であって、第２レンズ群の第２レンズは、物体側に凸面を有する正レンズからなり、第４レンズは、像側に凸面を有する正レンズからなり、下記の条件式（１）ないし（５）を満足することを特徴としている。
（１）１．２＜Ｆ2 ／Ｆ≦１．９０３
（２）１．１＜｜Ｆ1 ／Ｆ2 ｜＜１．７
（３）０．８＜Ｆ3 ／Ｆ2 ≦１．２８４
（４）２．５＜｜（ｆ2 ＋ｆ4 ）／ｆ3 ｜＜３．７
（５）１．３０２≦｜ｒ3 ／ｒ8 ｜≦１．５６８
但し、
Ｆ：レンズ全系の焦点距離、
Ｆ1 ：第１レンズ群の焦点距離、
Ｆ2 ：第２レンズ群の焦点距離、
Ｆ3 ：第３レンズ群の焦点距離。
ｆi ：物体側から第ｉ番目のレンズの焦点距離、
ｒi ：物体側から第ｉ番目の面の曲率半径、
である。
【０００８】
また、本発明の撮影レンズ系において、より具体的には、第１レンズ群を構成する第１レンズを像側に凹面を有するメニスカスレンズから構成し、第３レンズ群を構成する第５レンズを物体側に凸面を有する正レンズから構成し、さらに下記条件式（６）及び（又は）（７）を満足させることが望ましい。
（６）０．２５＜｜ｄ2 ／Ｆ1 ｜＜０．５
（７）０．５＜ｒ9 ／Ｆ3 ＜１．０
但し、ｄ2 ：第１レンズと第２レンズの空気間隔、
である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の撮影レンズ系は、十分なバックフォーカスを確保するとともに、広角化を図るため、最も物体側に負の屈折力（パワー）を有する第１レンズ群を配置し、続いて３群３枚構成からなる第２レンズ群を配置し、さらに良好なテレセントリック性を得るため、最も像側には正の屈折力（パワー）を有する第３レンズ群を配置する。
このとき、第２レンズ群の屈折力と、第２レンズ群に対する、第１レンズ群及び第３レンズ群の屈折力を適切に配分することにより、良好な性能と十分長いバックフォーカスとテレセントリック性が得られる。また構成レンズ枚数を少なくするため、第１レンズ群と第３レンズ群は、それぞれ単レンズから構成している。
【００１０】
条件式（１）は、第２レンズ群の焦点距離とレンズ全系の焦点距離の比に関する条件である。
条件式（１）の下限を越えて、レンズ全系の屈折力に対する第２レンズ群の屈折力が強くなると、第２レンズ群内の各レンズの屈折力が増大し、球面収差、コマ収差を小さく抑えることが困難となり、画面全体のコントラストの低下を伴う。
条件式（１）の上限を越えて、第２レンズ群の屈折力が弱くなると、像面湾曲が補正不足となるとともに、非点隔差が大きくなる。
【００１１】
条件式（２）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の比に関するものである。
条件式（２）の下限を越えると、第２レンズ群に対する第１レンズ群の負の屈折力が強くなり、強い負の歪曲収差が発生するとともに、球面収差及びコマフレアーを良好に補正することが困難となる
条件式（２）の上限を越えると、第１レンズ群の負の屈折力が弱くなり、十分なバックフォーカスを確保することが困難になるとともに、像面湾曲が補正不足となり広角化も難しくなる。
【００１２】
条件式（３）は、第３レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の比に関するものである。
条件式（３）の下限を越えると、第２レンズ群に対する第３レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、テレセントリック性は良好になるが、負の歪曲収差が大きくなるとともに、像面湾曲、非点収差を良好に補正することも困難になる。またペッツバール和が増大し、良好な像面性能を得ることが困難になるとともに、バックフォーカスを長くすることが困難になる。
条件式（３）の上限を越えると、第３レンズ群の正の屈折力が弱くなり、それとともにテレセントリック性を維持するために、第２レンズ群の像側の正レンズの屈折力が増大し、特に周辺部におけるコマフレアーの発生を小さくすることが困難になる。
【００１３】
条件式（４）は、第２レンズ群を構成する正レンズと負レンズの屈折力配分に関する条件である。
条件式（４）の下限を越えると、第２レンズ群内の正レンズの屈折力が強くなりすぎ、逆に負レンズの屈折力の減少によりペッツバール和が大きくなり、像面湾曲を良好に補正することが困難になる。
条件式（４）の上限を越えると、第２レンズ群内の負レンズの屈折力が増大し、球面収差、コマ収差を小さく抑えることが困難になる。
【００１４】
条件式（５）は、第２レンズ群の最も物体側の面（第２レンズの物体側の面）の曲率半径と最も像側の面（第４レンズの像側の面）の曲率半径の比に関する条件である。
条件式（５）の下限を越えると、最も物体側の面の曲率半径が小さくなり、特にコマ収差が悪化して、コントラスト低下の原因となる。
条件式（５）の上限を越えると、最も像側の面の曲率半径が小さくなり、特に像面湾曲、非点収差を良好に補正することが困難になる。
【００１５】
条件式（６）は、第１レンズ群と第２レンズ群の空気間隔（第１レンズと第２レンズ）の空気間隔と、第１レンズ群の焦点距離の比に関する条件である。
条件式（６）の下限を越えると、十分長いバックフォーカスを確保することが困難となる。
条件式（６）の上限を越えると、バックフォーカスは十分確保することができるが、諸収差の補正、特に球面収差、コマ収差の補正が困難になる。
【００１６】
条件式（７）は、第３レンズ群（正の第５レンズ）の物体側の面の曲率半径と第３レンズ群（第５レンズ）の焦点距離に関する条件である。
条件式（７）の範囲内で、正の第５レンズの物体側の曲率半径を決めることにより、諸収差を悪化させることなく、良好なテレセントリック性を確保することが可能になる。
【００１７】
以下、具体的な数値実施例について、本発明を説明する。以下の実施例１ないし５は、各レンズ構成図に示すように、いずれも、物体側から順に、像側に強い凹面を有するメニスカス負レンズ１ｎからなる第１レンズ群１０、物体側に強い凸面を有する正レンズ２ｐ、両凹面の負レンズ３ｎ及び像側に強い凸面を有する正レンズ４ｐから構成される第２レンズ群２０、物体側に強い凸面を有する正レンズ５ｐからなる第３レンズ群３０、及び撮像素子のカバーガラスである平行平面ガラスＧを基本構成としている。絞りＳは、第２レンズ群２０中の第２レンズ２ｐと第３レンズ３ｎの間に配置されている。平行平面ガラスＧは、例えば、水晶フィルタ、赤外線カットフィルタ、カバーガラスからなり、その像側の面が撮像面である。
【００１８】
諸収差図中、ｄ線、ｇ線、Ｃ線は、球面収差、色収差、倍率色収差の波長を示す。非点収差図におけるＳはサジタル像面、Ｍはメリディオナル像面を示している。表および図面中、FNO はＦナンバー、F はレンズ全系の焦点距離、W は半画角、fBはバックフォーカスを表す。Ｒは曲率半径、Ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎd はｄ線の屈折率、νd はアッベ数を示す。バックフォーカスfBは、第３レンズ群の最終面（ｒ１０面）から平行平面ガラスＧの像側面（ｒ１２）迄の空気換算距離（fB=d10+(d11/N11)）である。
【００１９】
［実施例１］
図１は本発明の撮影レンズ系の第１の実施例のレンズ構成図、図２はその諸収差図、表１はその数値データである。
【００２０】
【表１】
0003723654.tif 000002
【００２１】
［実施例２］
図３は本発明の撮影レンズ系の第２の実施例のレンズ構成図、図４はその諸収差図、表２はその数値データである。
【００２２】
【表２】
0003723654.tif 000003
【００２３】
［実施例３］
図５は本発明の撮影レンズ系の第３の実施例のレンズ構成図、図６はその諸収差図、表３はその数値データである。
【００２４】
【表３】
0003723654.tif 000004
【００２５】
［実施例４］
図７は本発明の撮影レンズ系の第４の実施例のレンズ構成図、図８はその諸収差図、表４はその数値データである。
【００２６】
【表４】
0003723654.tif 000005
【００２７】
［実施例５］
図９は本発明の撮影レンズ系の第５の実施例のレンズ構成図、図１０はその諸収差図、表５はその数値データである。
【００２８】
【表５】
0003723654.tif 000006
【００２９】
次に、実施例１ないし５の各条件式に対する値を表６に示す。
【表６】
0003723654.tif 000007
【００３０】
表６から明らかなように、実施例１ないし５の数値は、条件式（１）ないし（７）を満足している。また、収差図から明らかなように、各収差も良好に補正され、特に特開平３−６３６１３号公報記載の撮影レンズに比べ歪曲収差が小さい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、十分なバックフォーカスと高解像度に対応可能な光学性能を有し、テレセントリック性が良好で、コンパクトで構成枚数の少ない広角の撮影レンズ系を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による撮影レンズ系の第１の実施例のレンズ構成図である。
【図２】図１の撮影レンズ系の諸収差図である。
【図３】本発明による撮影レンズ系の第２の実施例のレンズ構成図である。
【図４】図３の撮影レンズ系の諸収差図である。
【図５】本発明による撮影レンズ系の第３の実施例のレンズ構成図である。
【図６】図５の撮影レンズ系の諸収差図である。
【図７】本発明による撮影レンズ系の第４の実施例のレンズ構成図である。
【図８】図７の撮影レンズ系の諸収差図である。
【図９】本発明による撮影レンズ系の第５の実施例のレンズ構成図である。
【図１０】図９の撮影レンズ系の諸収差図である。
【符号の説明】
１０  第１レンズ群
２０  第２レンズ群
３０  第３レンズ群
Ｓ  絞り
Ｇ  平行平面ガラス
【図１】
0003723654.tif 000008
【図２】
0003723654.tif 000009
【図３】
0003723654.tif 000010
【図４】
0003723654.tif 000011
【図５】
0003723654.tif 000012
【図６】
0003723654.tif 000013
【図７】
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【図８】
0003723654.tif 000015
【図９】
0003723654.tif 000016
【図１０】
0003723654.tif 000017