(57)【要約】【課題】撮像レンズにおいて、明るいＦナンバーを有し、像高中心から周縁部まで像面湾曲が補正され、歪曲が小さく、色収差が良好に補正された高い性能を有するものとする。【解決手段】物体側から順に、第１レンズ群（Ｇ１）、絞り（Ｓｔ）、第２レンズ群（Ｇ２）からなり、第２レンズ群（Ｇ２）の移動によりフォーカスを行う撮像レンズにおいて、第１レンズ群（Ｇ１）は、物体側から順に、正レンズ（Ｌ１１）、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（Ｌ１２）、両凹の負レンズ（Ｌ１３）、正レンズ（Ｌ１７）と負レンズ（Ｌ１８）の２枚からなる接合レンズを少なくとも有し、第２レンズ群（Ｇ２）は、物体側から順に、像側に凸面を向けた第１の正レンズ（Ｌ２１）、負レンズ（Ｌ２２）と正レンズ（Ｌ２３）の２枚からなる接合レンズ、像側に凸面を向けた第２の正レンズ（Ｌ２４）を少なくとも有し、下記条件式を満足するものとする。  ２．０＜ｆ１ａ／ｆ＜８．０  ・・・・・（１）【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、第１レンズ群、絞り、第２レンズ群からなり、該第２レンズ群が光軸上を移動することにより各物体距離のフォーカスを行う撮像レンズにおいて、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、最も物体側に配された正レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凹の負レンズ、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズを少なくとも有し、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、最も物体側に配され像側に凸面を向けた第１の正レンズ、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズ、像側に凸面を向けた第２の正レンズを少なくとも有し、
下記条件式を満足する
ことを特徴とする撮像レンズ。
２．０＜ｆ１ａ／ｆ＜８．０  ・・・・・（１）
ただし
ｆ１ａ：前記第１レンズ群の最も物体側に配された正レンズの焦点距離
ｆ：無限遠物体における全系の焦点距離
とする。
【請求項２】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
２．３＜ｆ１ａ／ｆ＜６．５  ・・・・・（１−１）
【請求項３】
前記第１レンズ群の前記負メニスカスレンズと前記両凹の負レンズとが隣接して配置され、
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１または２記載の撮像レンズ。
−１．０＜ｒａ／ｒｂ＜−０．１  ・・・・・（２）
０．１＜Ｄｓ／ｆ＜０．６  ・・・・・（３）
ただし
ｒａ：前記負メニスカスレンズの像側の面の曲率半径
ｒｂ：前記両凹の負レンズの物体側の面の曲率半径
Ｄｓ：前記ｒａ面と前記ｒｂ面の光軸上の間隔
とする。
【請求項４】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項３記載の撮像レンズ。
−０．７５＜ｒａ／ｒｂ＜−０．２  ・・・・・（２−１）
０．１８＜Ｄｓ／ｆ＜０．４５  ・・・・・（３−１）
【請求項５】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
５０＜Σνｍ／２  ・・・・・（４）
ただし、
Σνｍ：前記第１レンズ群の前記負メニスカスレンズと前記両凹の負レンズのアッベ数の和
とする。
【請求項６】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項５記載の撮像レンズ。
６０＜Σνｍ／２  ・・・・・（４−１）
【請求項７】
前記第１レンズ群の最も像側は、物体側から順に正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズであって、
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の撮像レンズ。
−０．３＜（ｒｃ−ｒｄ）／（ｒｃ＋ｒｄ）＜０．５  ・・・・・（５）
ただし、
ｒｃ：前記接合レンズの物体側の面の曲率半径
ｒｄ：前記接合レンズの像側の面の曲率半径
とする。
【請求項８】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項７記載の撮像レンズ。
０．０≦（ｒｃ−ｒｄ）／（ｒｃ＋ｒｄ）＜０．５  ・・・・・（５−１）
【請求項９】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項８記載の撮像レンズ。
０．１＜（ｒｃ−ｒｄ）／（ｒｃ＋ｒｄ）＜０．３  ・・・・・（５−２）
【請求項１０】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の撮像レンズ。
１．０＜ｆ２ａ／ｆ＜８．０  ・・・・・（６）
ただし、
ｆ２ａ：前記第２レンズ群の最も物体側に配された正レンズの焦点距離
とする。
【請求項１１】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１０記載の撮像レンズ。
１．０＜ｆ２ａ／ｆ＜５．０  ・・・・・（６−１）
【請求項１２】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１１記載の撮像レンズ。
１．０＜ｆ２ａ／ｆ＜３．５  ・・・・・（６−２）
【請求項１３】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載の撮像レンズ。
５５＜Σνｉｐ／ｎｐ  ・・・・・（７）
ただし、
Σνｉｐ：前記第２レンズ群中の全ての正レンズのアッベ数の和
ｎｐ：前記第２レンズ群中の全ての正レンズの数
とする。
【請求項１４】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１３記載の撮像レンズ。
６０＜Σνｉｐ／ｎｐ＜７２  ・・・・・（７−１）
【請求項１５】
前記第２レンズ群の最も像側のレンズは正レンズであり、
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
−０．７＜ｒｐ／ｒｑ＜０．５  ・・・・・（８）
ただし、
ｒｐ：前記第２レンズ群の最も像側にある正レンズの物体側の曲率半径
ｒｑ：前記第２レンズ群の最も像側にある正レンズの像側の曲率半径
とする。
【請求項１６】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１５記載の撮像レンズ。
−０．４＜ｒｐ／ｒｑ＜０．２  ・・・・・（８−１）
【請求項１７】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１６記載の撮像レンズ。
−０．４＜ｒｐ／ｒｑ≦０．０  ・・・・・（８−２）
【請求項１８】
前記第２レンズ群の最も像側は、物体側から順に負レンズと正レンズの２枚からなる接合レンズである
ことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項記載の撮像レンズ。
【請求項１９】
前記第１レンズ群は、両凹の負レンズの像側において、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズを２つ有する
ことを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項記載の撮像レンズ。
【請求項２０】
前記第１レンズ群の全ての接合レンズは、物体側から順に正レンズと負レンズの２枚からなり、
少なくとも１つの接合レンズの接合面は、物体側に凹形状である
ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項記載の撮像レンズ。
【請求項２１】
前記第２レンズ群は、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズを２つ有する
ことを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項記載の撮像レンズ。
【請求項２２】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から２１のいずれか１項記載の撮像レンズ。
２．０＜｜ｆｆ／ｆ｜  ……（９）
ただし、
ｆｆ：前記第１レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項２３】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項２２記載の撮像レンズ。
２．０＜ｆｆ／ｆ  ……（９−１）  
【請求項２４】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から２３のいずれか１項記載の撮像レンズ。
０．５＜ｆｒ／ｆ＜２．５  ……（１０）
ただし、
ｆｒ：前記第２レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項２５】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項２４記載の撮像レンズ。
０．８＜ｆｒ／ｆ＜１．８  ……（１０−１）
【請求項２６】
請求項１から２５のいずれか１項に記載の撮像レンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像レンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、フィルムカメラや、デジタルスチールカメラ、放送用カメラ、映画撮影用カメラ等に用いたり、ＦＡ検査機用レンズ、画像読取用レンズ等として用いる撮像レンズおよび該撮像レンズを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を記録媒体とするビデオカメラや電子スチルカメラ等の撮像装置に用いられる撮像レンズとして、２群構成のフォーカスレンズが過去に複数提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３３１２２８号明細書
【特許文献２】特許第３３５２２５３号明細書
【特許文献３】特許第３７３５９０９号明細書
【特許文献４】特開２００９−２４４６９９公報
【特許文献５】特開２００９−２７６５３６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載のレンズは、十分な明るさと広角化が達成されているが、２つの移動群と非球面を有しコスト的に不利である。また収差補正が不足し周縁部まで高解像化がなされていない。【０００５】
また、特許文献２，３記載のレンズは、明るさがＦ３程度で高解像化には不利であり、収差補正も不足して周縁部まで高い性能が得られていない。【０００６】
また、特許文献４，５記載のレンズは、高解像に要する明るさには十分達しているが、構成簡易化のため周縁部まで高い性能を得るための収差補正が不足している。さらに、非球面を用いておりコスト的にも不利である。【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高解像を達成するためにＦ２程度の明るいＦナンバーを有し、像高中心から周縁部まで像面湾曲が補正され、歪曲が小さく、色収差が良好に補正された高い性能を有する撮像レンズおよび該撮像レンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像レンズは、物体側から順に、第１レンズ群、絞り、第２レンズ群からなり、第２レンズ群が光軸上を移動することにより各物体距離のフォーカスを行う撮像レンズにおいて、第１レンズ群は、物体側から順に、最も物体側に配された正レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凹の負レンズ、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズを少なくとも有し、第２レンズ群は、物体側から順に、最も物体側に配され像側に凸面を向けた第１の正レンズ、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズ、像側に凸面を向けた第２の正レンズを少なくとも有し、下記条件式を満足することを特徴とする。【０００９】
２．０＜ｆ１ａ／ｆ＜８．０  ・・・・・（１）
ただし、ｆ１ａ：第１レンズ群の最も物体側に配された正レンズの焦点距離、ｆ：無限遠物体における全系の焦点距離、とする。【００１０】
この場合、下記条件式を満足することが好ましい。【００１１】
２．３＜ｆ１ａ／ｆ＜６．５  ・・・・・（１−１）
また、第１レンズ群の負メニスカスレンズと両凹の負レンズとが隣接して配置され、下記条件式を満足することが好ましい。【００１２】
−１．０＜ｒａ／ｒｂ＜−０．１  ・・・・・（２）
０．１＜Ｄｓ／ｆ＜０．６  ・・・・・（３）
ただし、ｒａ：負メニスカスレンズの像側の面の曲率半径、ｒｂ：両凹の負レンズの物体側の面の曲率半径、Ｄｓ：ｒａ面とｒｂ面の光軸上の間隔、とする。【００１３】
この場合、下記条件式を満足することが好ましい。【００１４】
−０．７５＜ｒａ／ｒｂ＜−０．２  ・・・・・（２−１）
０．１８＜Ｄｓ／ｆ＜０．４５  ・・・・・（３−１）
また、下記条件式を満足することが好ましい。【００１５】
５０＜Σνｍ／２  ・・・・・（４）
ただし、Σνｍ：第１レンズ群の負メニスカスレンズと両凹の負レンズのアッベ数の和、とする。【００１６】
この場合、下記条件式を満足することが好ましい。【００１７】
６０＜Σνｍ／２  ・・・・・（４−１）
また、第１レンズ群の最も像側は、物体側から順に正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズであって、下記条件式を満足することが好ましい。【００１８】
−０．３＜（ｒｃ−ｒｄ）／（ｒｃ＋ｒｄ）＜０．５  ・・・・・（５）
ただし、ｒｃ：接合レンズの物体側の面の曲率半径、ｒｄ：接合レンズの像側の面の曲率半径、とする。【００１９】
この場合、下記条件式を満足することが好ましい。【００２０】
０．０≦（ｒｃ−ｒｄ）／（ｒｃ＋ｒｄ）＜０．５  ・・・・・（５−１）
また、下記条件式を満足することがさらに好ましい。【００２１】
０．１＜（ｒｃ−ｒｄ）／（ｒｃ＋ｒｄ）＜０．３  ・・・・・（５−２）
また、下記条件式を満足することが好ましい。【００２２】
１．０＜ｆ２ａ／ｆ＜８．０  ・・・・・（６）
ただし、ｆ２ａ：第２レンズ群の最も物体側に配された正レンズの焦点距離、とする。【００２３】
この場合、下記条件式を満足することが好ましい。【００２４】
１．０＜ｆ２ａ／ｆ＜５．０  ・・・・・（６−１）
また、下記条件式を満足することがさらに好ましい。【００２５】
１．０＜ｆ２ａ／ｆ＜３．５  ・・・・・（６−２）
また、下記条件式を満足することが好ましい。【００２６】
５５＜Σνｉｐ／ｎｐ  ・・・・・（７）
ただし、Σνｉｐ：第２レンズ群中の全ての正レンズのアッベ数の和、ｎｐ：第２レンズ群中の全ての正レンズの数、とする。【００２７】
この場合、下記条件式を満足することが好ましい。【００２８】
６０＜Σνｉｐ／ｎｐ＜７２  ・・・・・（７−１）
また、第２レンズ群の最も像側のレンズは正レンズであり、下記条件式を満足することがさらに好ましい。【００２９】
−０．７＜ｒｐ／ｒｑ＜０．５  ・・・・・（８）
ただし、ｒｐ：第２レンズ群の最も像側にある正レンズの物体側の曲率半径、ｒｑ：第２レンズ群の最も像側にある正レンズの像側の曲率半径、とする。【００３０】
この場合、下記条件式を満足することが好ましい。【００３１】
−０．４＜ｒｐ／ｒｑ＜０．２  ・・・・・（８−１）
また、下記条件式を満足することがさらに好ましい。【００３２】
−０．４＜ｒｐ／ｒｑ≦０．０  ・・・・・（８−２）
また、第２レンズ群の最も像側は、物体側から順に負レンズと正レンズの２枚からなる接合レンズであることが好ましい。【００３３】
また、第１レンズ群は、両凹の負レンズの像側において、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズを２つ有することが好ましい。【００３４】
また、第１レンズ群の全ての接合レンズは、物体側から順に正レンズと負レンズの２枚からなり、少なくとも１つの接合レンズの接合面は、物体側に凹形状であることが好ましい。【００３５】
また、第２レンズ群は、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズを２つ有することが好ましい。【００３６】
また、下記条件式を満足することが好ましい。【００３７】
２．０＜｜ｆｆ／ｆ｜  ……（９）
ただし、ｆｆ：第１レンズ群の焦点距離、とする。【００３８】
この場合、下記条件式を満足することが好ましい。【００３９】
２．０＜ｆｆ／ｆ  ……（９−１）
また、下記条件式を満足することが好ましい。【００４０】
０．５＜ｆｒ／ｆ＜２．５  ……（１０）
ただし、ｆｒ：前記第２レンズ群の焦点距離、とする。【００４１】
この場合、下記条件式を満足することが好ましい。【００４２】
０．８＜ｆｒ／ｆ＜１．８  ……（１０−１）
なお、上記撮像レンズにおいて、「正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズ」とは、特に順序を規定していない限りは、正レンズと負レンズの配置の順序は問わない。【００４３】
本発明の撮像装置は、上記記載の本発明の撮像レンズを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の撮像レンズは、物体側から順に、第１レンズ群、絞り、第２レンズ群からなり、第２レンズ群が光軸上を移動することにより各物体距離のフォーカスを行う撮像レンズにおいて、第１レンズ群は、物体側から順に、最も物体側に配された正レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凹の負レンズ、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズを少なくとも有し、第２レンズ群は、物体側から順に、最も物体側に配され像側に凸面を向けた第１の正レンズ、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズ、像側に凸面を向けた第２の正レンズを少なくとも有し、下記条件式を満足するものとしたので、高解像を達成するためにＦ２程度の明るいＦナンバーを有し、像高中心から周縁部まで像面湾曲が補正され、歪曲が小さく、色収差が良好に補正された高い性能を有する撮像レンズを実現することが可能となる。【００４５】
２．０＜ｆ１ａ／ｆ＜８．０  ・・・・・（１）
また、本発明の撮像装置は、本発明の撮像レンズを備えているため、明るく高画質の映像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる撮像レンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図
【図２】本発明の実施例２の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図３】本発明の実施例３の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図４】本発明の実施例４の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図５】本発明の実施例５の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図６】本発明の実施例６の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図７】本発明の実施例７の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図８】本発明の実施例８の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図
【図９】本発明の実施例１の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図（Ａ〜Ｈ）
【図１０】本発明の実施例１の撮像レンズのＩＮＦと至近の横収差図
【図１１】本発明の実施例２の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図（Ａ〜Ｈ）
【図１２】本発明の実施例２の撮像レンズのＩＮＦと至近の横収差図
【図１３】本発明の実施例３の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図（Ａ〜Ｈ）
【図１４】本発明の実施例３の撮像レンズのＩＮＦと至近の横収差図
【図１５】本発明の実施例４の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図（Ａ〜Ｈ）
【図１６】本発明の実施例４の撮像レンズのＩＮＦと至近の横収差図
【図１７】本発明の実施例５の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図（Ａ〜Ｈ）
【図１８】本発明の実施例５の撮像レンズのＩＮＦと至近の横収差図
【図１９】本発明の実施例６の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図（Ａ〜Ｈ）
【図２０】本発明の実施例６の撮像レンズのＩＮＦと至近の横収差図
【図２１】本発明の実施例７の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図（Ａ〜Ｈ）
【図２２】本発明の実施例７の撮像レンズのＩＮＦと至近の横収差図
【図２３】本発明の実施例８の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図（Ａ〜Ｈ）
【図２４】本発明の実施例８の撮像レンズのＩＮＦと至近の横収差図
【図２５】本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００４７】
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は本発明の一実施形態にかかる撮像レンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図である。図１に示す構成例は、後述の実施例１の撮像レンズの構成と共通である。図１においては、左側が物体側、右側が像側である。
【００４８】
この撮像レンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、フォーカシング時固定の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、フォーカシング時に移動する第２レンズ群Ｇ２からなり、第２レンズ群Ｇ２が光軸上を移動することにより各物体距離のフォーカスを行うものである。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。
【００４９】
この撮像レンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、光学系と像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、プリズム、赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置することが好ましいため、図１では、これらを想定した平行平板状の光学部材ＰＰを第３レンズ群Ｇ３と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。なお、光学部材ＰＰの厚さや特性については要求性能により考慮されるものであり、位置や厚さや特性について限定するものではない。また、光学部材ＰＰは配置しなくてもよい。
【００５０】
また、コマ収差のフレア成分を除去してより高い結像性能を得るために、光束を制御する開口を配置することが好ましいため、図１では、これらを想定した光束制御面Ｆを開口絞りＳｔと第２レンズ群Ｇ２との間に配置した例を示している。なお、光束制御面Ｆの位置や開口径については要求性能により考慮されるものであり、位置や開口径について限定するものではない。また、光束制御面Ｆは配置しなくてもよい。
【００５１】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正レンズＬ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２、両凹の負レンズＬ１３、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４、正レンズＬ１５と負レンズＬ１６の２枚からなる接合レンズ、正レンズＬ１７と負レンズＬ１８の２枚からなる接合レンズからなる。
【００５２】
この第１レンズ群Ｇ１では、最も物体側に配された正レンズＬ１１により主にディストーションが良好に補正され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２および両凹の負レンズＬ１３により主にバックフォーカスの確保とコマ収差が補正され、最も像側に配された接合レンズにより主に球面収差と色有差が補正される。
【００５３】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正レンズＬ２１、負レンズＬ２２と正レンズＬ２３の２枚からなる接合レンズ、像側に凸面を向けた正レンズＬ２４、正レンズＬ２５からなる。
【００５４】
この第２レンズ群Ｇ２では、全体として主にコマ収差と色収差が補正される。また、第２レンズ群Ｇ２が光軸上を移動することにより各物体距離のフォーカスを行い、無限遠から１ｍ以下といった近距離までの物点距離変化に対しても高い性能を得る。
【００５５】
第１レンズ群Ｇ１において、ディストーションを良好に補正するためには各像高に収束する光束がそれぞれ分離される位置で補正することが効果的で、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側において補正するとよい。像高が増すにつれ正の屈折力が徐々に増加するレンズを配置することで後続の負レンズが強い屈折力を持っても発散性を抑えることができ大きな負のディストーションが発生することを防ぐことができる。
【００５６】
下記条件式（１）はディストーションを良好に補正するための条件式であり、本実施形態にかかる撮像レンズは、下記条件式（１）を満たすように構成されている。なお、下記条件式（１−１）を満足することで、より高性能な撮像レンズとすることができる。
【００５７】
この条件式（１）の上限を上回ると各像高に寄与する屈折力差に大きな差がなくなるため補正が不足する。また、条件式（１）の下限を下回りｆ１ａの屈折力が強くなると補正過剰となり、後続する負レンズで補正が必用となるため設計の自由度が低下しレンズ性能の低下を招く。
【００５８】
２．０＜ｆ１ａ／ｆ＜８．０  ・・・・・（１）
２．３＜ｆ１ａ／ｆ＜６．５  ・・・・・（１−１）
ただし、ｆ１ａ：第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配された正レンズＬ１１の焦点距離、ｆ：無限遠物体における全系の焦点距離、とする。
【００５９】
また、第１レンズ群Ｇ１において、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２および両凹の負レンズＬ１３は、互いに隣接して配置され、周縁光線を光軸から離れる方向に適度に屈折させる事により各像高に対する光束の分離を図り主にディストーションと下方コマ収差の補正を良好におこなうものである。
【００６０】
各像高に対応する光束を良好に分離するためには、下記条件式（２）および（３）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（２−１）および（３−１）を満足することで、より高性能な撮像レンズとすることができる。
【００６１】
両凹の負レンズＬ１３の物体側の面の曲率半径ｒｂが小さくなり条件式（２）の下限を下回ると、負レンズＬ１３に入射する光線とその光線が負レンズＬ１３を通過する点における面法線との角度が大きくなり高次のコマ収差が発生しやすくなる。また、負メニスカスレンズＬ１２の像側の面の曲率半径ｒａが小さくなり条件式（２）の上限を上回ると、負メニスカスレンズＬ１２による発散のパワーが強く成りすぎて、大きな負のディストーションや正の球面収差が発生してしまうため良好な収差補正が困難となる。
【００６２】
条件式（３）の下限を下回る状態で良好な性能を得ようとすると、ｒａやｒｂの曲率半径が小さくなってしまうので上記の通り好ましくない。また、条件式（３）の上限を上回ると収差補正の精度は高くなるが、レンズ全長の増大を招くので一般的に好ましいと言えない。
【００６３】
−１．０＜ｒａ／ｒｂ＜−０．１  ・・・・・（２）
０．１＜Ｄｓ／ｆ＜０．６  ・・・・・（３）
−０．７５＜ｒａ／ｒｂ＜−０．２  ・・・・・（２−１）
０．１８＜Ｄｓ／ｆ＜０．４５  ・・・・・（３−１）
ただし、ｒａ：負メニスカスレンズＬ１２の像側の面の曲率半径、ｒｂ：両凹の負レンズＬ１３の物体側の面の曲率半径、Ｄｓ：ｒａ面とｒｂ面の光軸上の間隔、とする。
【００６４】
また、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１２および両凹の負レンズＬ１３は、軸上色収差の発生を抑えるためにアッベ数の大きな材料を用いることが好ましく、下記条件式（４）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（４−１）を満足することで、より高性能な撮像レンズとすることができる。
【００６５】
この条件式（４）を外れて分散の大きな材料を用いると、軸上色収差が増大し、特に中心近辺での解像性が低下する。
【００６６】
５０＜Σνｍ／２  ・・・・・（４）
６０＜Σνｍ／２  ・・・・・（４−１）
ただし、Σνｍ：第１レンズ群の負メニスカスレンズと両凹の負レンズのアッベ数の和、とする。
【００６７】
また、第１レンズ群Ｇ１において、両凹の負レンズＬ１３の像側には、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズを少なくとも１つ有し、これによって主に球面収差と軸上色収差と倍率色収差を補正している。軸上においては接合レンズより物体側のレンズ群で光線が発散することにより生じた大きな正の球面収差を、光線を徐々に集光することによって良好な球面収差への補正を行うとともに、集光部のレンズが色消しレンズを構成することによって軸上色収差を補正することができる。また軸外光線においては接合レンズより物体側のレンズ群で各像高に対応する光束を分離しているので効率的な倍率色収差の補正が可能となる。
【００６８】
このような補正を良好にするためには、第１レンズ群Ｇ１の最も像側は物体側から順に正レンズＬ１７と負レンズＬ１８とからなる接合レンズとし、下記条件式（５）を満足する形状とすることが好ましい。なお、下記条件式（５−１）、さらに条件式（５−２）を満足することで、より高性能な撮像レンズとすることができる。
【００６９】
この条件式（５）の下限を下回ると接合レンズ前後面の正屈折力が強くなりすぎて強い集光作用を持つため、軸上では負の球面収差が発生し軸外では高次のコマ収差が発生するため良好な収差補正が困難となる。特に第２レンズ群Ｇ２が物体距離の変動に対しフォーカスのため移動するので、無限遠から近距離まで良好な性能を得るためには第１レンズ群Ｇ１で大きな収差を持つことは適さない。また、条件式（５）の上限を上回ると接合レンズの集光作用が弱まり球面収差や色収差の良好な補正ができない。
【００７０】
−０．３＜（ｒｃ−ｒｄ）／（ｒｃ＋ｒｄ）＜０．５  ・・・・・（５）
０．０≦（ｒｃ−ｒｄ）／（ｒｃ＋ｒｄ）＜０．５  ・・・・・（５−１）
０．１＜（ｒｃ−ｒｄ）／（ｒｃ＋ｒｄ）＜０．３  ・・・・・（５−２）
ただし、ｒｃ：接合レンズの物体側の面の曲率半径、ｒｄ：接合レンズの像側の面の曲率半径、とする。
【００７１】
また、撮像部にＣＣＤなどの素子を使用する場合像面への入射光の角度を小さくすることが高い解像性や濃度むらを防ぐために有用であり、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズを正レンズＬ２１とすることで軸外光束を徐々に光軸に近づけ、像面への入射角度を制御することが可能となるため、下記条件式（６）を満足する範囲内で正レンズＬ２１の屈折率を選択することが好ましい。なお、下記条件式（６−１）、さらに条件式（６−２）を満足することで、より高性能な撮像レンズとすることができる。
【００７２】
この条件式（６）を満足する範囲内で正レンズＬ２１の屈折率を選択することで、各像高に対する光束の分離を図りながら像面への入射光線角度を程度に補正することができる。
【００７３】
１．０＜ｆ２ａ／ｆ＜８．０  ・・・・・（６）
１．０＜ｆ２ａ／ｆ＜５．０  ・・・・・（６−１）
１．０＜ｆ２ａ／ｆ＜３．５  ・・・・・（６−２）
ただし、ｆ２ａ：第２レンズ群の最も物体側に配された正レンズＬ２１の焦点距離、とする。
【００７４】
なお、正レンズＬ２１は凸面を像側に向けたメニスカス形状であることが好ましい。これにより、軸外光線に対し光線の入射角と面の法線とのなす角を比較的小さくできるので高次のコマ収差の発生を防ぐことができる。
【００７５】
また、第２レンズ群Ｇ２には第１レンズ群Ｇ１と同様に接合レンズを配置することで倍率色収差を良好に補正できるので、第２レンズ群Ｇ２には少なくとも１つの接合レンズを備えることが好ましい。また、第２レンズ群Ｇ２がフォーカスする際に起こる倍率色収差の変動を極力抑えるために、特に集光作用を担う正レンズにアッベ数の大きな材料を用いることが好ましい。従って、下記条件式（７）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（７−１）を満足することで、より高性能な撮像レンズとすることができる。
【００７６】
この条件式（７）を満足するように正レンズの材料を選択することにより無限遠から近距離に渡り倍率色収差の変動を抑えたより高い性能を得ることができる。また、より好ましい範囲である条件式（７−１）において、上限を上回ると屈折率の低い材料を多用する事になり像面湾曲や軸外のコマ収差などの補正が困難になる。
【００７７】
５５＜Σνｉｐ／ｎｐ  ・・・・・（７）
６０＜Σνｉｐ／ｎｐ＜７２  ・・・・・（７−１）
ただし、Σνｉｐ：第２レンズ群Ｇ２中の全ての正レンズのアッベ数の和、ｎｐ：第２レンズ群Ｇ２中の全ての正レンズの数、とする。
【００７８】
また、第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズを正レンズとすることで像面への入射角を効率的に制御することができるため、第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズは正レンズとし、下記条件式（８）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（８−１）、さらに条件式（８−２）を満足することで、より高性能な撮像レンズとすることができる。
【００７９】
この条件式（８）式の下限を下回ると正レンズＬ２５の像側の面の曲率半径の絶対値が小さく成り、像面への入射光の制御が不足する。また、条件式（８）式の上限を上回り正レンズＬ２５の像側面が凹形状になってしまう場合には、光軸から離れた光線で高次の収差が発生しやすくなる。また像面に対し凹面を向けるためセンサ面やフィルタ類からの反射光を再度像面に戻してしまうためフレアの原因に成りやすい。
【００８０】
−０．７＜ｒｐ／ｒｑ＜０．５  ・・・・・（８）
−０．４＜ｒｐ／ｒｑ＜０．２  ・・・・・（８−１）
−０．４＜ｒｐ／ｒｑ≦０．０  ・・・・・（８−２）
ただし、ｒｐ：第２レンズ群の最も像側にある正レンズの物体側の曲率半径、ｒｑ：第２レンズ群の最も像側にある正レンズの像側の曲率半径、とする。
【００８１】
また、第２レンズ群Ｇ２の最も像側は、物体側から順に負レンズと正レンズの２枚からなる接合レンズとすることが好ましい。これにより、像面への入射光を制御しつつ各像高に対するそれぞれの光束が分離されるため、像面湾曲、倍率色収差、コマ収差などの諸収差を微調整しながら集光させることができるのでより高い性能を得ることができる。
【００８２】
また、第１レンズ群Ｇ１には、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズを２つ設けることが好ましい。これにより、軸上色収差と倍率色収差の補正を分担できるので各面の曲率半径を比較的大きくすることが可能となり、高次の球面収差やコマ収差の発生を抑える事ができる。
【００８３】
また、負のディストーションをより良好に補正するには、第１レンズ群Ｇ１の全ての接合レンズについて、物体側から順に正レンズと負レンズの２枚からなるものとし、少なくとも１つの接合レンズの接合面が、物体側に凹形状であることが好ましい。これにより、接合面への入射光線と入射光線が接合面を通過する点における面の法線との角度を大きくできるため、光線を光軸側に屈折させることが容易になり負のディストーションの補正の自由度が高くなる。また、バックフォーカスの確保や広角化のため接合レンズの前方で大きく発散された光束を徐々に収束させながら収差補正をするためには、接合レンズは正の屈折力を持つことが好ましい。
【００８４】
また、第２レンズ群Ｇ２においても、正レンズと負レンズの２枚からなる接合レンズを２つ設けることが好ましい。これにより、軸上色収差や倍率色収差の補正を分担できるので各面の曲率半径を比較的大きくすることが可能となり、高次の球面収差やコマ収差の発生を抑える事ができる。
【００８５】
また、第１レンズ群Ｇ１は、条件式（９）を満足するように、全系の焦点距離に比して長い焦点距離を持つことが好ましい。これにより中心光束において各光線が第２レンズ群Ｇ２へ入射する角度を小さくすることができ、さらに第２レンズＧ２がフォーカスする際に発生する球面収差の変動を小さく抑えることができる。なお、下記条件式（９−１）を満足することにより、中心光束が第２レンズ群Ｇ２へ発散光として入射することを防ぎ、第２レンズ群Ｇ２の収束作用を補助することができるので、より良好な収差補正が可能となる。
【００８６】
２．０＜｜ｆｆ／ｆ｜  ……（９）
２．０＜ｆｆ／ｆ  ……（９−１）
ただし、ｆｆ：第１レンズ群の焦点距離、とする。
【００８７】
また、第２レンズ群Ｇ２は、レンズ全系のコンパクト化のためにフォーカスのために移動する量が適度に抑えられている必要があり、条件式（１０）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（１０−１）を満足することで、より高性能な撮像レンズとすることができる。
【００８８】
この条件式（１０）の下限を下回ると移動量は小さく抑えられるが、第２レンズ群Ｇ２の屈折力は強くなるためフォーカシングの際の収差変動が大きくなり良好な性能が得られない。また移動量に対する焦点移動の感度が高くなり、筐体の移動機構に高い精度が求められコスト高になる。また、条件式（１０）の上限を上回るとフォーカスの際の移動量が増え、全系が大型化するので好ましくない。
【００８９】
０．５＜ｆｒ／ｆ＜２．５  ……（１０）
０．８＜ｆｒ／ｆ＜１．８  ……（１０−１）
ただし、ｆｒ：前記第２レンズ群の焦点距離、とする。
【００９０】
本撮像レンズにおいて、最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。
【００９１】
また、本撮像レンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コートを施すようにしてもよい。
【００９２】
また、図１に示す例では、レンズ系と像面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。
【００９３】
次に、本発明の撮像レンズの数値実施例について説明する。実施例１の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図１に、実施例２の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図２に、実施例３の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図３に、実施例４の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図４に、実施例５の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図５に、実施例６の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図６に、実施例７の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図７に、実施例８の撮像レンズのレンズ構成を示す断面図を図８に示す。
【００９４】
なお、図１〜図８においては、光学部材ＰＰも合わせて示しており、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている開口絞りＳｔや光束制御面Ｆ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。
【００９５】
実施例１の撮像レンズの基本レンズデータを表１に、移動面の間隔に関するデータを表２に、諸元に関するデータを表３に示す。また、実施例２の撮像レンズの基本レンズデータを表４に、移動面の間隔に関するデータを表５に、諸元に関するデータを表６に示す。また、実施例３の撮像レンズの基本レンズデータを表７に、移動面の間隔に関するデータを表８に、諸元に関するデータを表９に示す。また、実施例４の撮像レンズの基本レンズデータを表１０に、移動面の間隔に関するデータを表１１に、諸元に関するデータを表１２に示す。また、実施例５の撮像レンズの基本レンズデータを表１３に、移動面の間隔に関するデータを表１４に、諸元に関するデータを表１５に示す。また、実施例６の撮像レンズの基本レンズデータを表１６に、移動面の間隔に関するデータを表１７に、諸元に関するデータを表１８に示す。また、実施例７の撮像レンズの基本レンズデータを表１９に、移動面の間隔に関するデータを表２０に、諸元に関するデータを表２１に示す。また、実施例８の撮像レンズの基本レンズデータを表２２に、移動面の間隔に関するデータを表２３に、諸元に関するデータを表２４に示す。
【００９６】
以下では、表中の記号の意味について、実施例１のものを例にとり説明するが、実施例２〜８についても基本的に同様である。
【００９７】
表１のレンズデータにおいて、Ｓｉの欄には最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、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、ＲＥｉの欄にはｉ番目の面の開口径（光束制御径）を示している。また、Ｎｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の媒質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄には最も物体側の光学要素を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、…）の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示している。
【００９８】
なお、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。基本レンズデータには、開口絞りＳｔ、光学部材ＰＰ、像面も含めて示している。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号とともに（絞り）という語句を記載しており、同様に、像面に相当する面の面番号の欄には面番号とともに（＊）という記号を記載している。また、表１のレンズデータにおいて、フォーカス時に間隔が変化する面間隔の欄にはそれぞれｄｎ（ｎ＝１、２）と記載している。
【００９９】
表２の移動面の間隔に関するデータに、ＩＮＦと至近における、ｄ１、ｄ２の値を示す。
【０１００】
表３の諸元に関するデータに、焦点距離ｆ´、ＦナンバーＦｎｏ．および全画角２ωの値を示す。
【０１０１】
基本レンズデータ、移動面の間隔に関するデータ、および諸元に関するデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍを用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。
【表１】
2013140718.tif 000003
【表２】
2013140718.tif 000004
【表３】
2013140718.tif 000005
【表４】
2013140718.tif 000006
【表５】
2013140718.tif 000007
【表６】
2013140718.tif 000008
【表７】
2013140718.tif 000009
【表８】
2013140718.tif 000010
【表９】
2013140718.tif 000011
【表１０】
2013140718.tif 000012
【表１１】
2013140718.tif 000013
【表１２】
2013140718.tif 000014
【表１３】
2013140718.tif 000015
【表１４】
2013140718.tif 000016
【表１５】
2013140718.tif 000017
【表１６】
2013140718.tif 000018
【表１７】
2013140718.tif 000019
【表１８】
2013140718.tif 000020
【表１９】
2013140718.tif 000021
【表２０】
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【表２１】
2013140718.tif 000023
【表２２】
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【表２３】
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【表２４】
2013140718.tif 000026
【０１０２】
実施例１〜８の撮像レンズの条件式（１）〜（１０）に対応する値を表２５に示す。なお、全実施例ともｄ線を基準波長としており、下記の表２５に示す値はこの基準波長におけるものである。
【表２５】
2013140718.tif 000027
【０１０３】
実施例１の撮像レンズの各収差図を図９（Ａ）〜（Ｈ）に示す。図９（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれＩＮＦの球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図９（Ｅ）〜（Ｈ）はそれぞれ至近の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。
【０１０４】
球面収差、非点収差、歪曲収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図および倍率色収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、灰色線で示す。非点収差図にはサジタル方向、タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線と破線で示す。球面収差図のＦｎｏ．はＦナンバー、その他の収差図のωは半画角を意味する。
【０１０５】
また、実施例１の撮像レンズのＩＮＦと至近の横収差図を図１０に示す。
【０１０６】
横収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、灰色線で示す。
【０１０７】
同様に、実施例２の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図を図１１（Ａ）〜（Ｈ）に示し、横収差図を図１２に示す。また、実施例３の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図を図１３（Ａ）〜（Ｈ）に示し、横収差図を図１４に示す。また、実施例４の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図を図１５（Ａ）〜（Ｈ）に示し、横収差図を図１６に示す。また、実施例５の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図を図１７（Ａ）〜（Ｈ）に示し、横収差図を図１８に示す。また、実施例６の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図を図１９（Ａ）〜（Ｈ）に示し、横収差図を図２０に示す。また、実施例７の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図を図２１（Ａ）〜（Ｈ）に示し、横収差図を図２２に示す。また、実施例８の撮像レンズのＩＮＦと至近の各収差図を図２３（Ａ）〜（Ｈ）に示し、横収差図を図２４に示す。
【０１０８】
以上のデータから、実施例１〜５、７、８の撮像レンズは全て条件式（１）〜（１０）を満たしており、高解像を達成するためにＦ２程度の明るいＦナンバーを有し、像高中心から周縁部まで像面湾曲が補正され、歪曲が小さく、色収差が良好に補正された高い性能を有する撮像レンズであることが分かる。
【０１０９】
また、実施例６についても、条件式（９）以外は全て満たしており、十分高い性能を有する撮像レンズであることが分かる。
【０１１０】
また、実施例１〜８の撮像レンズは全て非球面を用いていないため、コスト的にも有利である。
【０１１１】
次に、本発明の実施形態にかかる撮像装置について説明する。図２５に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態の撮像レンズを用いた撮像装置の概略構成図を示す。撮像装置としては、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を記録媒体とするビデオカメラや電子スチルカメラ等を挙げることができる。
【０１１２】
図２５に示す撮像装置１０は、撮像レンズ１と、撮像レンズ１の像側に配置されたフィルタ２と、撮像レンズによって結像される被写体の像を撮像する撮像素子３と、撮像素子３からの出力信号を演算処理する信号処理部４と、撮像レンズ１のフォーカス調整を行うためのフォーカス制御部５とを備える。
【０１１３】
撮像レンズ１は、物体側から順に、フォーカシング時固定の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、フォーカシング時に移動する第２レンズ群Ｇ２からなる。
【０１１４】
図２５では各レンズ群を概略的に示している。撮像素子３は、撮像レンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、その撮像面は撮像レンズの像面に一致するように配置される。撮像素子３としては例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等を用いることができる。
【０１１５】
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ず、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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013140718.tif 000032
【図６】
2013140718.tif 000033
【図７】
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【図８】
2013140718.tif 000035
【図９】
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【図１０】
2013140718.tif 000037
【図１１】
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【図１２】
2013140718.tif 000039
【図１３】
2013140718.tif 000040
【図１４】
2013140718.tif 000041
【図１５】
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【図１６】
2013140718.tif 000043
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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2013140718.tif 000054
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