(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群から構成される結像レンズにおいて、前記第２レンズ群は物体側から順に、正のパワーを有する第２ａレンズ群と、絞りと、正のパワーを有する第２ｂレンズ群で構成され、前記第２ｂレンズ群は物体側から順に、物体側が凹面である負レンズＬ２１ｂと像側が凸面である正レンズＬ２２ｂの接合レンズと、像側が凹面である負レンズＬ２３ｂ、正レンズＬ２４ｂ、物体側が凹面である負レンズＬ２５ｂ、正レンズＬ２６ｂで構成され、前記第２ｂレンズ群の焦点距離をｆ２ｂとし、全系の焦点距離をｆとして、前記第２レンズ群でフォーカシングするように構成し、
下記条件式（１）：
（１）  １．５＜ｆ２ｂ／ｆ＜３．０
を満足すると共に、
前記第２レンズ群の前記正レンズＬ２４ｂの像側面の曲率半径をＲ２４ｂ２とし、前記第２レンズ群の前記負レンズＬ２５ｂの物体側面の曲率半径をＲ２５ｂ１として、
下記条件式（２）：
（２）  ０．０５＜（Ｒ２４ｂ２−Ｒ２５ｂ１）／（Ｒ２４ｂ２＋Ｒ２５ｂ１）＜０．３０
を満足することを特徴とする結像レンズ。
【請求項２】
物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群から構成される結像レンズにおいて、前記第２レンズ群は物体側から順に、正のパワーを有する第２ａレンズ群と、絞りと、正のパワーを有する第２ｂレンズ群で構成され、前記第２ｂレンズ群は物体側から順に、物体側が凹面である負レンズＬ２１ｂと像側が凸面である正レンズＬ２２ｂの接合レンズと、像側が凹面である負レンズＬ２３ｂ、正レンズＬ２４ｂ、物体側が凹面である負レンズＬ２５ｂ、正レンズＬ２６ｂで構成され、前記第２ｂレンズ群の焦点距離をｆ２ｂとし、全系の焦点距離をｆとして、前記第２レンズ群でフォーカシングするように構成し、
下記条件式（１）：
（１）  １．５＜ｆ２ｂ／ｆ＜３．０
を満足すると共に、
前記第２ｂレンズ群の前記正レンズＬ２４ｂの屈折率をｎｄとし、アッベ数をνｄとし、ｇ線、Ｆ線、Ｃ線に対する屈折率をｎｇ、ｎＦ、ｎＣとし、部分分散比Ｐｇ，Ｆを、
Ｐｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）と表すものとして、
下記条件式（６）、（７）、（８）：
（６）  １．４５＜ｎｄ＜１．６５
（７）  ６５．０＜νｄ＜９５．０
（８）  ０．００９＜Ｐｇ，Ｆ−（−０．００１８０２×νｄ＋０．６４８３）＜０．０５０
を満足することを特徴とする結像レンズ。
【請求項３】
物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群から構成される結像レンズにおいて、前記第２レンズ群は物体側から順に、正のパワーを有する第２ａレンズ群と、絞りと、正のパワーを有する第２ｂレンズ群で構成され、前記第２ｂレンズ群は物体側から順に、物体側が凹面である負レンズＬ２１ｂと像側が凸面である正レンズＬ２２ｂの接合レンズと、像側が凹面である負レンズＬ２３ｂ、正レンズＬ２４ｂ、物体側が凹面である負レンズＬ２５ｂ、正レンズＬ２６ｂで構成され、前記第２ｂレンズ群の焦点距離をｆ２ｂとし、全系の焦点距離をｆとして、前記第２レンズ群でフォーカシングするように構成し、
下記条件式（１）：
（１）  １．５＜ｆ２ｂ／ｆ＜３．０
を満足すると共に、
前記第２ａレンズ群は、物体側から順に、像側が凹面である負レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成し、前記第２ａレンズ群の焦点距離をｆ２ａとし、前記第２ｂレンズ群の焦点距離をｆ２ｂとして、
下記条件式（９）：
（９）  ０．５＜ｆ２ａ／ｆ２ｂ＜１．５
を満足することを特徴とする結像レンズ。
【請求項４】
前記第２レンズ群の負レンズＬ２３ｂの像側面の曲率半径をＲ２３ｂ２とし、前記第２レンズ群の前記負レンズＬ２５ｂの物体側面の曲率半径をＲ２５ｂ１として、
下記条件式（３）：
（３）  −０．２＜（Ｒ２３ｂ２＋Ｒ２５ｂ１）／（Ｒ２３ｂ２−Ｒ２５ｂ１）＜０．２
を満足することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の結像レンズ。
【請求項５】
前記第２レンズ群の負レンズＬ２３ｂから前記負レンズＬ２５ｂまでの合成焦点距離をｆＡとし、全系の焦点距離をｆとして、
下記条件式（４）：
（４）  −０．２＜ｆ／ｆＡ＜０．３
を満足することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の結像レンズ。
【請求項６】
前記第２ｂレンズ群の前記負レンズＬ２１ｂと前記正レンズＬ２２ｂの接合レンズの軸上の厚さをＤＡとし、前記第２ｂレンズ群の軸上の厚さをＤ２ｂとして、
下記条件式（５）：
（５）  ０．２５＜ＤＡ／Ｄ２ｂ＜０．４５
を満足することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の結像レンズ。
【請求項７】
無限遠物体から近距離物体までフォーカシングする際に、前記第１レンズ群が固定で、前記第２レンズ群が物体側に移動するように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の結像レンズ。
【請求項８】
撮影用光学系として請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の結像レンズを有することを特徴とするカメラ。
【請求項９】
カメラ機能部の撮影用光学系として請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の結像レンズを有することを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結像レンズ、カメラおよび検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
結像レンズは、単焦点レンズとして、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、いわゆるレトロフォーカスタイプが挙げられる。
このようなレトロフォーカスタイプの結像レンズとして、例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３に記載のものがある。
【０００３】
しかしながら、主点が全レンズ系の後方にあるように構成された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く、コマ収差や歪曲収差、倍率色収差等の補正が不完全になりがちである。また、レトロフォーカスタイプの場合、単純に全体繰り出しでフォーカシングを行うと、フォーカシングにより像面湾曲が発生する。
さらに、大口径にする必要があるため、球面収差やコマ収差等を十分に補正することが困難になってくる。
特許文献１や特許文献２に開示された結像レンズは、６００〜１０００万画素に対応した解像力の性能を有しておらず、また、倍率色収差やコマ収差の色差の低減も十分ではない。特許文献３に開示された結像レンズは、大型であり、十分な小型化ができていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、広画角で、かつ、大口径でありながら小型であり、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等を十分に低減して、高解像力を有する高性能である結像レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載した本発明に係る結像レンズは、物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群と、正のパワーを有する第２レンズ群から構成される結像レンズにおいて、前記第２レンズ群は物体側から順に、正のパワーを有する第２ａレンズ群と、絞りと、正のパワーを有する第２ｂレンズ群で構成され、前記第２ｂレンズ群は物体側から順に、物体側が凹面である負レンズＬ２１ｂと像側が凸面である正レンズＬ２２ｂの接合レンズと、像側が凹面である負レンズＬ２３ｂ、正レンズＬ２４ｂ、物体側が凹面である負レンズＬ２５ｂ、正レンズＬ２６ｂで構成され、前記第２ｂレンズ群の焦点距離をｆ２ｂとし、全系の焦点距離をｆとして、前記第２レンズ群でフォーカシングするように構成し、
下記条件式（１）：
（１）  １．５＜ｆ２ｂ／ｆ＜３．０
を満足すると共に、
前記第２レンズ群の前記正レンズＬ２４ｂの像側面の曲率半径をＲ２４ｂ２とし、前記第２レンズ群の前記負レンズＬ２５ｂの物体側面の曲率半径をＲ２５ｂ１として、
下記条件式（２）：
（２）  ０．０５＜（Ｒ２４ｂ２−Ｒ２５ｂ１）／（Ｒ２４ｂ２＋Ｒ２５ｂ１）＜０．３０
を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、広画角で、かつ、大口径でありながら小型であり、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等を十分に低減して、画素数の大きな撮像素子に対応した解像力を有する高性能である結像レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施の形態であって、実施例（数値実施例。以下同じ）１に係る結像レンズの構成を示す光軸に沿った断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態であって、実施例２に係る結像レンズの構成を示す光軸に沿った断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態であって、実施例３に係る結像レンズの構成を示す光軸に沿った断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態であって、実施例４に係る結像レンズの構成を示す光軸に沿った断面図である。
【図５】図１に示す本発明の実施例１による結像レンズが無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。
【図６】図１に示す本発明の実施例１による結像レンズが倍率−０．０５倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。
【図７】図１に示す本発明の実施例１による結像レンズが倍率−０．１倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。
【図８】図２に示す本発明の実施例２による結像レンズが無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。
【図９】図２に示す本発明の実施例２による結像レンズが倍率−０．０５倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。
【図１０】図２に示す本発明の実施例２による結像レンズが倍率−０．１倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。
【図１１】図３に示す本発明の実施例３による結像レンズが無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。
【図１２】図３に示す本発明の実施例３による結像レンズが倍率−０．０５倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。
【図１３】図３に示す本発明の実施例３による結像レンズが倍率−０．１倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。
【図１４】図４に示す本発明の実施例４による結像レンズが無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。
【図１５】図４に示す本発明の実施例４による結像レンズが倍率−０．０５倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。
【図１６】図４に示す本発明の実施例４による結像レンズが倍率−０．１倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差特性を示す収差曲線図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態に係るカメラとしてのデジタルカメラの外観構成を模式的に示す被写体側から見た斜視図である。
【図１８】図１７のデジタルカメラの外観構成を模式的に示す撮影者側から見た斜視図である。
【図１９】図１７のデジタルカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る第１〜第４の実施の形態に基づき、図１〜図４を参照して本発明の結像レンズを詳細に説明する。
具体的な数値による実施例について説明する前に、先ず、本発明の原理的な実施の形態を図１〜図４を参照しつつ説明する。
本発明のような広角単焦点レンズの代表的な構成としては、物体側に負の屈折力（パワー）のレンズ群、像側に正の屈折力（パワー）のレンズ群を配設した、いわゆるレトロフォーカスタイプが挙げられる。各画素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から、射出瞳位置を像面から遠ざけ、周辺光束がセンサに対し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。しかしながら、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く、コマ収差や歪曲収差、倍率色収差等の補正が不完全になりがちである。さらに、大口径にする必要があるため、球面収差やコマ収差等を十分に補正することも困難になってくる。
また、レトロフォーカスタイプの場合、単純に全体繰出しでフォーカシングを行うと、フォーカシングにより、像面弯曲が発生する。
【０００９】
本発明においては、図１〜図４に示すように、大口径でありながら高性能を確保するために、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２から構成される結像レンズにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に正のパワーを有する第２ａレンズ群Ｇ２ａと、開口絞りＳと、正のパワーを有する第２ｂレンズ群Ｇ２ｂとで構成される。さらに、第２ｂレンズ群Ｇ２ｂは、物体側から順に、負レンズＬ２１ｂと正レンズＬ２２ｂの接合レンズと、像側が凹面である負レンズＬ２3ｂと、正レンズＬ２４ｂと、物体側が凹面である負レンズＬ２５ｂと、正レンズＬ２６ｂとで構成される。
負レンズＬ２１ｂの物体側面で発生した球面収差やコマ収差等を正レンズＬ２２ｂの像側面で打ち消すことにより、収差補正をしている。そのため、負レンズＬ２１ｂの物体側面から正レンズＬ２２ｂの像側面までの間隔変化や負レンズＬ２１ｂの物体側面に対する正レンズＬ２２ｂの像側面の偏心による性能への影響が大きくなりがちであるが，負レンズＬ２１ｂと正レンズＬ２２ｂを接合することにより、負レンズＬ２１ｂと正レンズＬ２２ｂの合成肉厚変化や負レンズＬ２１ｂの物体側面に対する正レンズＬ２２ｂの像側面の偏心を小さくすることができる。
【００１０】
また像側面が凹面である負レンズＬ２３ｂと、正レンズＬ２４ｂと、物体側面が凹面である負レンズＬ２５ｂの構成においては、負レンズＬ２３ｂの像側面においては軸外光線が比較的低く、負レンズＬ２５ｂの物体側面においては軸外光線が比較的高く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ている。
第２ｂレンズ群Ｇ２ｂの正レンズＬ２６ｂ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。
また、第２レンズ群でフォーカシングするように構成することにより、物体距離変化に伴うフォーカシングにより発生する像面湾曲を抑制することができる。
さらに、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）  １．５＜ｆ２ｂ／ｆ＜３．０
ただし、ｆ２ｂは、第２ｂレンズ群Ｇ２ｂの焦点距離であり、ｆは、全系の焦点距離である。
条件式（１）の上限値を超えると、第２ｂレンズ群Ｇ２ｂの焦点距離ｆ２ｂが長くなりすぎ、第２ａレンズ群Ｇ２ａと第２ｂレンズ群Ｇ２ｂで収差のやりとりが大きくすることにつながり、各種収差補正が困難になる。条件式（１）の下限値を下回ると、第２ｂレンズ群Ｇ２ｂ内での各種収差補正が困難になる。
【００１１】
より望ましくは，以下の条件式を満足すると良い。
（１´）  １．５＜ｆ２ｂ／ｆ＜２．５
より高性能にするためには，以下の条件式（２）を満足すると良い（請求項１に対応する）。
（２）  ０．０５＜（Ｒ２４ｂ２−Ｒ２５ｂ１）／（Ｒ２４ｂ２＋Ｒ２５ｂ１）＜０．２
ただし、Ｒ２４ｂ２は第２ｂレンズ群Ｇ２ｂの正レンズＬ２４ｂの像側面の曲率半径であり、Ｒ２５ｂ１は、第２ｂレンズ群Ｇ２ｂの負レンズＬ２５ｂの物体側面の曲率半径である。
正レンズＬ２４ｂの像側面で発生したコマ収差等を負レンズＬ２５ｂの物体側面で補正している。
上記条件式（２）の上限値を超えると、正レンズＬ２４ｂの像側面に対して負レンズＬ２５ｂの物体側面の曲率半径が小さくなりすぎ、正レンズＬ２４ｂの像側面で発生した収差を負レンズＬ２５ｂの物体側面で補正過剰となる。上記条件式（２）の下限値を下回ると、正レンズＬ２４ｂの像側面に対して負レンズＬ２５ｂの物体側面の曲率半径が大きくなりすぎ、正レンズＬ２４ｂの像側面で発生した収差を負レンズＬ２５ｂの物体側面で補正不足となる。
【００１２】
さらに高性能にするためには，以下の条件式（３）を満足すると良い（請求項４に対応する）。
（３）  −０．２＜（Ｒ２３ｂ２＋Ｒ２５ｂ１）／（Ｒ２３ｂ２−Ｒ２５ｂ１）＜０．２
ただし、Ｒ２３ｂ２は第２ｂレンズ群Ｇ２ｂの負レンズＬ２３ｂの像側面の曲率半径であり、Ｒ２５ｂ１は第２ｂレンズ群Ｇ２ｂの負レンズＬ２５ｂの物体側面の曲率半径である。
第２ｂレンズ群Ｇ２ｂの負レンズＬ２３ｂの像側面の曲率半径と第２ｂレンズ群Ｇ２ｂの負レンズＬ２５ｂの物体側面はどちらも負のパワーを有し、負レンズＬ２３ｂの像側面は像側に凹面であり，負レンズＬ２５ｂの物体側面は物体側に凹面である。それらの面が条件式（３）を満足するようにすることにより、軸上色収差や倍率色収差やコマ収差の色差等を十分に補正することができる。
さらに高性能にするためには，以下の条件式（４）を満足すると良い（請求項５に対応する）。
（４）  −０．２＜ｆ／ｆＡ＜０．３
ただし、ｆＡは、第２ｂレンズ群Ｇ２ｂの負レンズＬ２３ｂから負レンズＬ２５ｂまでの合成焦点距離であり、ｆは全系の焦点距離である。
【００１３】
条件式（４）の上限値を超えると，正レンズＬ２４ｂの焦点距離が短くなりすぎることにつながり、短波長の倍率色収差が負の方向に発生することや短波長の軸上色収差が負の方向に発生することにつながる。条件式（４）の下限値を下回ると、負レンズＬ２３ｂや負レンズＬ２５ｂの焦点距離が短くなりすぎることにつながり、短波長の倍率色収差が正の方向に発生することや短波長の軸上色収差が正の方向に発生することにつながる。
さらに高性能にするためには、以下の条件式（５）を満足すると良い（請求項６に対応する）。
（５）  ０．２５＜ＤＡ／Ｄ２ｂ＜０．４５
ただし、ＤＡは負レンズＬ２１ｂと正レンズＬ２２ｂの接合レンズの厚さであり、Ｄ２ｂは第２ｂレンズ群Ｇ２ｂの厚さである。
条件式（５）の上限値を超えると、負レンズＬ２１ｂと正レンズＬ２２ｂの接合レンズが厚くなりすぎ、負レンズＬ２３ｂ、正レンズＬ２４ｂ、負レンズＬ２５ｂ、正レンズＬ２６ｂの自由度がなくなり、全体としての各種収差補正が十分にできなくなる。条件式（５）の下限値を下回ると、負レンズＬ２１ｂと正レンズＬ２２ｂの接合レンズが薄くなりすぎ、球面収差・コマ収差を十分に補正することが困難になる。
【００１４】
単色収差を補正しつつ、色収差を補正するためには、前記正レンズＬ２４ｂは、以下の条件式（６）、（７）、（８）を満足すると良い（請求項２に対応する）。
（６）  １．４５＜ｎｄ＜１．６５
（７）  ６５．０＜νｄ＜９５．０
（８）  ０．００９＜Ｐｇ，Ｆ−（−０．００１８０２×νｄ＋０．６４８３）＜０．０５０
ただし、ｎｄは正レンズＬ２４ｂの屈折率、νｄは正レンズＬ２４ｂのアッベ数、Ｐｇ，Ｆは正レンズＬ２４ｂの部分分散比を表す。
ここで、部分分散比Ｐｇ，Ｆ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）であり、ｎｇ、ｎＦ、ｎＣはそれぞれ、正レンズＬ２４ｂの、ｇ線、Ｆ線、Ｃ線に対する屈折率である。
異常分散の特性を有する硝材を用いることにより，軸上色収差や倍率色収差やコマ収差の色差を十分に補正することができる。
前記第２ａレンズ群は、物体側から順に、像側が凹面である負レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成し、前記第２ａレンズ群の焦点距離をｆ２ａとし、前記第２ｂレンズ群の焦点距離をｆ２ｂとして、
下記条件式（９）：
（９）  ０．５＜ｆ２ａ／ｆ２ｂ＜１．５
を満足すると良い（請求項３に対応する）。
より収差の発生を抑え、さらに高性能な結像レンズを提供することができるため、より高画質なカメラ（検査装置）を実現することができる。
無限遠物体から近距離物体までフォーカシングする際に、第２レンズ群Ｇ２が物体側に移動することが望ましい（請求項７に対応する）。物体距離変化に伴うフォーカシングにより発生する像面湾曲を抑制することができるからである。
【００１５】
無限遠物体から近距離物体までフォーカシングする際に第１レンズ群Ｇ１は、像面に対して固定であると良い。そのことにより、簡易な構成でありながら、物体距離変化により発生する像面湾曲を十分に小さくすることができる。
次に、本発明の実施の形態および具体的な実施例（数値実施例）を詳細に説明する。以下に述べる実施例１、実施例２、実施例３および実施例４は、本発明の第１の実施の形態、第２の実施の形態、第３の実施の形態および第４の実施の形態に係る結像レンズの具体的数値例による具体的構成の実施例である。そして第５の実施の形態は、実施例１〜実施例４に示される結像レンズを撮像光学系として用いたカメラまたはカメラ機能部の撮影用光学系として用いた検査装置の実施の形態である。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例１における結像レンズを説明するためのものである。図２は、本発明の第２の実施の形態に係る実施例２における結像レンズを説明するためのものである。図３は、本発明の第３の実施の形態に係る実施例３における結像レンズを説明するためのものである。図４は、本発明の第４の実施の形態に係る実施例４における結像レンズを説明するためのものである。
【００１６】
なお、実施例１〜実施例４の全ての実施例において、最大像高は、８．０ｍｍである。
実施例１〜実施例４の各実施例の結像レンズにおいて、第２レンズ群Ｇ２の像側に配設される平行平板は、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、ＣＭＯＳセンサ等の受光素子のカバーガラス（シールガラス）を想定したもので、ここでは、これらを総称して各種フィルタＭＦと称することとする。
なお、これら実施例１〜実施例４の各実施例において用いている光学ガラスの硝材は、株式会社オハラ（ＯＨＡＲＡ）の製品の光学硝種名で示している。
通例の結像レンズにおいては、いくつかのレンズ面を非球面とする場合があるが、本発明に係る実施例では、全て球面レンズのみで構成することが望ましい。
高性能でありながら、安価に構成できるからである。
以下に述べる実施例１〜実施例４の各実施例の収差は、高いレベルで補正されており、球面収差、軸上色収差は問題にならないほど小さい。レンズ枚数が１１枚程度で、非点収差、像面弯曲、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いる他、歪曲収差も倍率−０．０５倍において絶対値で３％以下となっており、６００〜１０００万画素の撮像素子に対応した解像力を有する。本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６８度程度で、かつ、Ｆナンバが２．０程度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は、以下の各実施例より明らかである。
【００１７】
実施例１〜実施例４の各実施例に共通の記号の意味は、次の通りである。
ｆ：全系の焦点距離
Ｆ：Ｆ値（Ｆナンバ）
ω：半画角（°）
Ｒ：曲率半径
Ｄ：面間隔
Ｎ：屈折率
ν：アッベ数
φ：光線有効径
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態で且つ実施例１に係る結像レンズの光学系の光軸に沿う縦断面のレンズ構成を示している。
すなわち、本発明の実施例１に係る結像レンズの光学系は、図１に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第１レンズＬ１１、第２レンズＬ１２、第３レンズＬ２１ａ、第４レンズＬ２２ａ、第５レンズＬ２３ａ、固定絞りＦＳ、開口絞りＳ、第６レンズＬ２１ｂ、第７レンズＬ２２ｂ、第８レンズＬ２３ｂ、第９レンズＬ２４ｂ、第１０レンズＬ２５ｂ、第１１レンズＬ２６ｂを配置している。第４レンズＬ２２ａと第５レンズＬ２３ａ、第６レンズ２１ｂと第７レンズＬ２２ｂおよび第８レンズＬ２３ｂと第９レンズＬ２４ｂは、それぞれ接合レンズを構成している。
レンズ群構成に着目すると、物体側に位置する第１レンズＬ１１と第２レンズＬ１２により負の屈折力（パワー）を有する第１レンズ群Ｇ１を構成する。そして第３レンズＬ２１ａ、第４レンズ２２ａ、第５レンズＬ２３ａにより正の屈折力を有する第２ａレンズ群Ｇ２ａを構成する。さらに、第６レンズＬ２１ｂ、第７レンズＬ２２ｂ、第８レンズＬ２３ｂ、第９レンズＬ２４ｂ、第１０レンズ２５ｂ、第１１レンズ２６ｂにより正の屈折力を有する第２ｂレンズ群Ｇ２ｂを構成する。
【００１９】
つまり、図１に示す結像レンズの光学系は、これら第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２ａ、固定絞りＦＳ、開口絞りＳ、そして第２ｂレンズ群Ｇ２ｂを、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。第２ａレンズ群Ｇ２ａと第２ｂレンズ群Ｇ２ｂで第２レンズ群Ｇ２を構成している。
詳細には、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第１レンズＬ１１と、像面側に凸面を向けた正メニスカス形状をなす正レンズからなる第２レンズＬ１２を配置して負の屈折力を示すように構成している。第２ａレンズ群Ｇ２ａは、物体側から像面側に向かって、順次、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に物体側より大きな曲率の凹面を向けた両凹形状をなす負レンズからなる第３レンズＬ２１ａと、像面側に物体側より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状をなす正レンズからなる第４レンズＬ２２ａと、像面側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第５レンズＬ２３ａとを配置して正の屈折力を示すように構成している。
【００２０】
第２ｂレンズ群Ｇ２ｂは、物体側に像面側より大きな曲率の凹面を向けた両凹形状をなす負レンズからなる第６レンズＬ２１ｂと、像面側に物体側より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状をなす正レンズからなる第７レンズＬ２２ｂと、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第８レンズＬ２３ｂと、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズ形状をなす正レンズからなる第９レンズＬ２４ｂと、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第１０レンズＬ２５ｂと、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第１１レンズＬ２６ｂを配置して、正の屈折力を示すように構成している。
なお、第４レンズＬ２２ａと第５レンズＬ２３ａの２枚のレンズと、第６レンズＬ２１ｂと第７レンズＬ２２ｂの２枚のレンズおよび第８レンズＬ２３ｂと第９レンズＬ２４ｂの２枚のレンズは、それぞれ互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
すなわち、第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有する第２ａレンズ群Ｇ２ａと、正の屈折力を有する第２ｂレンズ群Ｇ２ｂとから構成される。
【００２１】
さらに、第２レンズ群Ｇ２の後方、すなわち像側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス（シールガラス）を等価的な平行平板として示すフィルタガラスが配置される。
いわゆるデジタルスティルカメラのように、ＣＣＤ（電荷結合素子）センサまたはＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）センサ等の固体撮像素子を用いるタイプの撮像光学系では、バック挿入ガラス、ローパスフィルタ、赤外カットガラスおよび固体撮像素子の受光面を保護するためのカバーガラス等の少なくとも何れかを介挿するが、本実施例では、これらを代表して各種フィルタＭＦとして、等価的に１枚の平行平板として示している。なお、実施例２〜実施例４においても等価的に１枚の平行平板として各種フィルタＭＦを示しているが、本実施例における各種フィルタＭＦと同様に、バック挿入ガラス、ローパスフィルタ、赤外カットガラスおよびカバーガラス等の少なくとも何れかを代表してあらわしている。
第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２は、適宜なる支持枠等によって支持されており、目的とする物体に合焦させるフォーカシングに際しては、第１レンズ群Ｇ１が固定で、第２レンズ群Ｇ２が移動し、第１レンズ群Ｇ１と第２ａレンズ群Ｇ２ａとの間隔Ａを変化させてフォーカシングを行う。
【００２２】
図１には、結像レンズの光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図１に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図２、図３、図４等と共通の参照符号を付していてもそれらに対応する実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
この実施例１においては、光学系全系の焦点距離ｆ、開放Ｆ値Ｆおよび画角２ω〔°〕が、それぞれｆ＝１２．０mm、Ｆ＝１．９９、画角２、ω＝６８．５度であり、この実施例１における各光学要素における光学面の曲率半径Ｒ、隣接する光学面の面間隔Ｄ、屈折率Ｎ、アッベ数ν、口径φおよびレンズ材料等の光学特性は、次表１の通りである。
【００２３】
【表１】
0006688472.tif 000002
【００２４】
第１レンズ群Ｇ１中の第２レンズＬ１２と、第２レンズ群Ｇ２中の第３レンズＬ２１ａとの間の可変間隔Ａ、そして、第２レンズ群Ｇ２中の第２６レンズＬ２６ｂと、各種フィルタＭＦとの間の可変間隔Ｂは、フォーカシングに際して、無限遠物体（Ｉｎｆ）に合焦した状態と、倍率が０．０５倍および倍率０．１０倍の物体に合焦した状態において、［表２］のように変化させられる。
【００２５】
【表２】
0006688472.tif 000003
【００２６】
即ち、上記［表２］のように、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第１レンズ群Ｇ１と第２ａレンズ群Ｇ２ａの間隔Ａが減小していることが分かる。
また、この実施例１における先に述べた条件式（１）〜（９）に対応する値は、それぞれ、〔表３〕の通りとなる。
【００２７】
【表３】
0006688472.tif 000004
【００２８】
従って、この実施例１における先に述べた条件式（１）〜条件式（９）に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式（１）〜条件式（９）を満足している。
また、図５に、実施例１に係る結像レンズが、無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。そして、図６に、実施例１に係る結像レンズが、倍率−０．０５倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
さらに、図７に、実施例１に係る結像レンズが、倍率−０．１倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
なお、これらの収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
【実施例２】
【００２９】
図２は、本発明の第２の実施の形態で且つ実施例２に係る結像レンズの光学系の光軸に沿う縦断面のレンズ構成を示している。
すなわち、本発明の実施例２に係る結像レンズの光学系は、図２に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第１レンズＬ１１、第２レンズＬ１２、第３レンズＬ２１ａ、第４レンズＬ２２ａ、第５レンズＬ２３ａ、固定絞りＦＳ、開口絞りＳ、第６レンズＬ２１ｂ、第７レンズＬ２２ｂ、第８レンズＬ２３ｂ、第９レンズＬ２４ｂ、第１０レンズＬ２５ｂ、第１１レンズＬ２６ｂを配置しており、第４レンズＬ２２ａと第５レンズＬ２３ａ、第６レンズＬ２１ｂと第７レンズＬ２２ｂおよび第８レンズＬ２３ｂと第９レンズＬ２４ｂは、それぞれ接合レンズを構成している。
レンズ群構成に着目すると、物体側に位置する第１レンズＬ１１と第２レンズＬ１２により負の屈折力（パワー）を有する第１レンズ群Ｇ１を構成する。そして第３レンズＬ２１ａ、第４レンズＬ２２ａ、第５レンズＬ２３ａにより正の屈折力を有する第２ａレンズ群Ｇ２ａを構成する。さらに、第６レンズＬ２１ｂ、第７レンズＬ２２ｂ、第８レンズＬ２３ｂ、第９レンズＬ２４ｂ、第１０レンズＬ２５ｂ、第１１レンズＬ２６ｂにより正の屈折力を有する第２ｂレンズ群Ｇ２ｂを構成する。
【００３０】
つまり、図２に示す結像レンズの光学系は、これら第１レンズ群Ｇ１、第２ａレンズ群Ｇ２ａ、固定絞りＦＳ、開口絞りＳ、そして第２ｂレンズ群Ｇ２ｂを、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。第２ａレンズ群Ｇ２ａと第２ｂレンズ群Ｇ２ｂで第２レンズ群Ｇ２を構成している。
詳細には、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第１レンズＬ１１と、像面側に凸面を向けた正メニスカス形状をなす正レンズからなる第２レンズＬ１２を配置して負の屈折力を示すように構成している。
【００３１】
第２ａレンズ群Ｇ２ａは、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に物体側より大きな曲率の凹面を向けた両凹形状をなす負レンズからなる第３レンズＬ２１ａと、像面側に物体側より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状をなす正レンズからなる第４レンズＬ２２ａと、像面側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第５レンズＬ２３ａとを配置して正の屈折力を示すように構成している。第２ｂレンズ群Ｇ２ｂは、物体側に像面側より大きな曲率の凹面を向けた両凹形状をなす負レンズからなる第６レンズＬ２１ｂと、像面側に物体側より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状をなす正レンズからなる第７レンズＬ２２ｂと、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第８レンズＬ２３ｂと、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズ形状をなす正レンズからなる第９レンズＬ２４ｂと、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第１０レンズＬ２５ｂと、物体側に像面側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第１１レンズＬ２６ｂを配置して、正の屈折力を示すように構成している。
【００３２】
なお、第４レンズＬ２２ａと第５レンズＬ２３ａの２枚のレンズと、第６レンズＬ２１ｂと第７レンズＬ２２ｂの２枚のレンズおよび第８レンズＬ２３ｂと第９レンズＬ２４ｂの２枚のレンズは、それぞれ互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
すなわち、第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有する第２ａレンズ群Ｇ２ａと、正の屈折力を有する第２ｂレンズ群Ｇ２ｂとから構成される。
さらに、第２レンズ群Ｇ２の後方、すなわち像側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス（シールガラス）を等価的な平行平板として示すフィルタガラスが配置される。
いわゆるデジタルスティルカメラのように、ＣＣＤ（電荷結合素子）センサまたはＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）センサ等の固体撮像素子を用いるタイプの撮像光学系では、バック挿入ガラス、ローパスフィルタ、赤外カットガラスおよび固体撮像素子の受光面を保護するためのカバーガラス等の少なくとも何れかを介挿するが、本実施例ではこれらを代表して各種フィルタＭＦとして、等価的に１枚の平行平板として示している。
【００３３】
なお、実施例２〜実施例４においても等価的に１枚の平行平板として各種フィルタＭＦを示しているが、本実施例における各種フィルタＭＦと同様に、バック挿入ガラス、ローパスフィルタ、赤外カットガラスおよびカバーガラス等の少なくとも何れかを代表してあらわしている。
第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２は、適宜なる支持枠等によって支持されており、目的とする物体に合焦させるフォーカシングに際しては、第１レンズ群Ｇ１が固定で、第２レンズ群Ｇ２が移動し、第１レンズ群Ｇ１と第２ａレンズ群Ｇ２ａとの間隔を変化させてフォーカシングを行う。
【００３４】
図２には、結像レンズの光学系における各光学面の面番号も示している。なお、図２に示す各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため、図１、図３、図４等と共通の参照符号を付していてもそれらに対応する実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
この実施例２においては、光学系全系の焦点距離ｆ、開放Ｆ値Ｆおよび画角２ω〔°〕が、それぞれｆ＝１２．０mm、Ｆ＝２．００、２ω＝６８．５度であり、この実施例２における各光学要素における光学面の曲率半径Ｒ、隣接する光学面の面間隔Ｄ、屈折率Ｎ、アッベ数ν、口径φおよびレンズ材料等の光学特性は、次表４の通りである。
【００３５】
【表４】
0006688472.tif 000005
【００３６】
第１レンズ群Ｇ１中の第２レンズＬ１２と、第２レンズ群Ｇ２中の第３レンズＬ２１ａとの間の可変間隔Ａ、そして、第２レンズ群Ｇ２中の第２ｂレンズ群の第１１レンズＬ２６ｂと、各種フィルタＭＦとの間の可変間隔Ｂは、フォーカシングに際して、無限遠物体（Ｉｎｆ）に合焦した状態と、倍率が０．０５倍および倍率０．１０倍になる物体にそれぞれ合焦した状態において、［表５］のように変化させられる。
【００３７】
【表５】
0006688472.tif 000006
【００３８】
即ち、上記［表５］のように、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第１レンズ群Ｇ１と第２ａレンズ群Ｇ２ａの間隔Ａが減小していることが分かる。
また、この実施例２のおける先に述べた条件式（１）〜（９）に対応する値は、それぞれ、［表６］の通りとなる。
【００３９】
【表６】
0006688472.tif 000007
【００４０】
従って、この実施例２における先に述べた条件式（１）〜条件式（９）に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式（１）〜条件式（９）を満足している。
また、図８に、実施例２に係る結像レンズが、無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。そして、図９に、実施例２に係る結像レンズが、倍率−０．０５倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
さらに、図１０に、実施例２に係る結像レンズが、倍率−０．１倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
なお、これらの収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
【実施例３】
【００４１】
図３は、本発明の第３の実施の形態で且つ実施例３に係る結像レンズの光学系の光軸に沿う縦断面のレンズ構成を示している。
すなわち、本発明の実施例３に係る結像レンズの光学系は、図３に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第１レンズＬ１１、第２レンズＬ１２、第３レンズＬ２１ａ、第４レンズＬ２２ａ、第５レンズＬ２３ａ、固定絞りＦＳ、開口絞りＳ、第６レンズＬ２１ｂ、第７レンズＬ２２ｂ、第８レンズＬ２３ｂ、第９レンズＬ２４ｂ、第１０レンズＬ２５ｂ、第１１レンズＬ２６ｂを配置しており、第４レンズＬ２２ａと第５レンズＬ２３ａ、第６レンズＬ２１ｂと第７レンズＬ２２ｂは、それぞれ接合レンズを構成している。実施例１および実施例２とは異なり、第８レンズＬ２３ｂと第９レンズＬ２４ｂは、接合レンズとせず、別体に構成している。
レンズ群構成に着目すると、物体側に位置する第１レンズＬ１１と第２レンズＬ１２により負の屈折力（パワー）を有する第１レンズ群Ｇ１を構成する。そして第３レンズＬ２１ａ、第４レンズＬ２２ａ、第５レンズＬ２３ａにより正の屈折力を有する第２ａレンズ群Ｇ２ａを構成する。
【００４２】
さらに、第６レンズＬ２１ｂ、第７レンズＬ２２ｂ、第８レンズＬ２３ｂ、第９レンズＬ２４ｂ、第１０レンズＬ２５ｂ、第１１レンズＬ２６ｂにより正の屈折力を有する第２ｂレンズ群Ｇ２ｂを構成する。つまり、図３に示す結像レンズの光学系は、これら第１レンズ群Ｇ１、第２ａレンズ群Ｇ２ａ、固定絞りＦＳ、開口絞りＳ、そして第２ｂレンズ群Ｇ２ｂを、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。第２ａレンズ群Ｇ２ａと第２ｂレンズ群Ｇ２ｂで第２レンズ群Ｇ２を構成している。
詳細には、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第１レンズＬ１１と、像面側に物体側より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状をなす正レンズからなる第２レンズＬ１２を配置して負の屈折力を示すように構成している。第２ａレンズ群Ｇ２ａは、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に物体側より大きな曲率の凹面を向けた両凹形状をなす負レンズからなる第３レンズＬ２１ａと、像面側に物体側より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状をなす正レンズからなる第４レンズＬ２２ａと、像面側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第５レンズＬ２３ａとを配置して正の屈折力を示すように構成している。
【００４３】
第２ｂレンズ群Ｇ２ｂは、物体側に像面側より大きな曲率の凹面を向けた両凹形状をなす負レンズからなる第６レンズＬ２１ｂと、像面側に物体側より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状をなす正レンズからなる第７レンズＬ２２ｂと、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第８レンズＬ２３ｂと、像面側に物体側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズ形状をなす正レンズからなる第９レンズＬ２４ｂと、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第１０レンズＬ２５ｂと、像面側に物体側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第１１レンズＬ２６ｂを配置して、正の屈折力を示すように構成している。
なお、第４レンズＬ２２ａと第５レンズＬ２３ａの２枚のレンズと、第６レンズＬ２１ｂと第７レンズＬ２２ｂの２枚のレンズは、それぞれ接合レンズを構成している。第８レンズＬ２３ｂと第９レンズＬ２４ｂの２枚のレンズは、実施例１および実施例２とは異なり、互いに接合せず、別体に構成している。
すなわち、第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有する第２ａレンズ群Ｇ２ａと、正の屈折力を有する第２ｂレンズ群Ｇ２ｂとから構成される。
【００４４】
さらに、第２レンズ群Ｇ２の後方、すなわち像側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス（シールガラス）を等価的な平行平板として示すフィルタガラスが配置される。
第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２は、適宜なる支持枠等によって支持されており、目的とする物体に合焦させるフォーカシングに際しては、第１レンズ群Ｇ１が固定で、第２レンズ群Ｇ２が移動し、第１レンズ群Ｇ１と第２ａレンズ群Ｇ２ａとの間隔を変化させてフォーカシングを行う。
この実施例３においては、光学系全系の焦点距離ｆ、開放Ｆ値Ｆおよび画角２ω〔°〕が、それぞれｆ＝１２．０mm、Ｆ＝２．０１、２ω＝６８．９度であり、この実施例３における各光学要素における光学面の曲率半径Ｒ、隣接する光学面の面間隔Ｄ、屈折率Ｎ、アッベ数ν、口径φおよびレンズ材料等の光学特性は、次表７の通りである。
【００４５】
【表７】
0006688472.tif 000008
【００４６】
第１レンズ群Ｇ１中の第２レンズＬ１２と、第２レンズ群Ｇ２中の第３レンズＬ２１ａとの間の可変間隔Ａ、そして、第２レンズ群Ｇ２中の第２ｂレンズ群の第１１レンズＬ２６ｂと、各種フィルタＭＦとの間の可変間隔Ｂは、フォーカシングに際して、無限遠物体（Ｉｎｆ）に合焦した状態と、倍率が０．０５倍および倍率０．１０倍になる物体にそれぞれ合焦した状態において、［表８］のように変化させられる。
【００４７】
【表８】
0006688472.tif 000009
【００４８】
即ち、上記［表８］のように、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第１レンズ群Ｇ１と第２ａレンズ群Ｇ２ａの間隔Ａが減小していることが分かる。
また、この実施例３のおける先に述べた条件式（１）〜（９）に対応する値は、それぞれ、［表９］の通りとなる。
【００４９】
【表９】
0006688472.tif 000010
【００５０】
従って、この実施例３における先に述べた条件式（１）〜条件式（９）に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式（１）〜条件式（９）を満足している。
また、図１１に、実施例３に係る結像レンズが、無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。そして、図１２に、実施例３に係る結像レンズが、倍率−０．０５倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
さらに、図１３に、実施例３に係る結像レンズが、倍率−０．１倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
なお、これらの収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
【実施例４】
【００５１】
図４は、本発明の第４の実施の形態で且つ実施例４に係る結像レンズの光学系の光軸に沿う縦断面のレンズ構成を示している。
すなわち、本発明の実施例４に係る結像レンズの光学系は、図４に示すように、物体側から像面側に向かって、順次、第１レンズＬ１１、第２レンズＬ１２、第３レンズＬ２１ａ、第４レンズＬ２２ａ、第５レンズＬ２３ａ、固定絞りＦＳ、開口絞りＳ、第６レンズＬ２１ｂ、第７レンズＬ２２ｂ、第８レンズＬ２３ｂ、第９レンズＬ２４ｂ、第１０レンズＬ２５ｂ、第１１レンズＬ２６ｂを配置しており、第４レンズＬ２２ａと第５レンズＬ２３ａ、第６レンズＬ２１ｂと第７レンズＬ２２ｂは、それぞれ接合レンズを構成している。第８レンズＬ２３ｂと第９レンズＬ２４ｂは、実施例１および実施例２とは異なり、接合レンズとせず、別体に構成している。
【００５２】
レンズ群構成に着目すると、物体側に位置する第１レンズＬ１１と第２レンズＬ１２により負の屈折力（パワー）を有する第１レンズ群Ｇ１を構成する。そして第３レンズＬ２１ａ、第４レンズＬ２２ａ、第５レンズＬ２３ａにより正の屈折力を有する第２ａレンズ群Ｇ２ａを構成する。さらに、第６レンズＬ２１ｂ、第７レンズＬ２２ｂ、第８レンズＬ２３ｂ、第９レンズＬ２４ｂ、第１０Ｌレンズ２５ｂ、第１１レンズＬ２６ｂにより正の屈折力を有する第２ｂレンズ群Ｇ２ｂを構成する。つまり、図４に示す結像レンズの光学系は、これら第１レンズ群Ｇ１、第２ａレンズ群Ｇ２ａ、固定絞りＦＳ、開口絞りＳ、そして第２ｂレンズ群Ｇ２ｂを、物体側から像面側に向かって、順次、配置した構成としている。第２ａレンズ群Ｇ２ａと第２ｂレンズ群Ｇ２ｂで第２レンズ群Ｇ２を構成している。
【００５３】
詳細には、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側に向かって、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第１レンズＬ１１と、物体側に像面側より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状をなす正レンズからなる第２レンズＬ１２を配置して負の屈折力を示すように構成している。第２ａレンズ群Ｇ２ａは、物体側から像面側に向かって、順次、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第３レンズＬ２１ａと、像面側に物体側より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状をなす正レンズからなる第４レンズＬ２２ａと、像面側に凸面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第５レンズＬ２３ａとを配置して正の屈折力を示すように構成している。第２ｂレンズ群Ｇ２ｂは、物体側に像面側より大きな曲率の凹面を向けた両凹形状をなす負レンズからなる第６レンズＬ２１ｂと、像面側に物体側より大きな曲率の凸面を向けた両凸形状をなす正レンズからなる第７レンズＬ２２ｂと、像面側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第８レンズＬ２３ｂと、像面側に物体側の面より曲率の大きな凸面を向けた両凸レンズ形状をなす正レンズからなる第９レンズＬ２４ｂと、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状をなす負レンズからなる第１０レンズＬ２５ｂと、像面側に物体側の面より曲率の大きな凸面を向けて両凸形状をなす正レンズからなる第１１レンズＬ２６ｂを配置して、正の屈折力を示すように構成している。
【００５４】
なお、第４レンズＬ２２ａと第５レンズＬ２３ａの２枚のレンズと、第６レンズＬ２１ｂと第７レンズＬ２２ｂの２枚のレンズは、それぞれ互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
すなわち、第２レンズ群Ｇ２は、正の屈折力を有する第２ａレンズ群Ｇ２ａと、正の屈折力を有する第２ｂレンズ群Ｇ２ｂとから構成される。
さらに、第２レンズ群Ｇ２の後方、すなわち像側には、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種フィルタや、受光素子のカバーガラス（シールガラス）を等価的な平行平板として示すフィルタガラスが配置される。
いわゆるデジタルスティルカメラのように、ＣＣＤ（電荷結合素子）センサまたはＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）センサ等の固体撮像素子を用いるタイプの撮像光学系では、バック挿入ガラス、ローパスフィルタ、赤外カットガラスおよび固体撮像素子の受光面を保護するためのカバーガラス等の少なくとも何れかを介挿するが、本実施例ではこれらを代表して各種フィルタＭＦとして、等価的に１枚の平行平板として示している。なお、実施例２〜実施例４においても等価的に１枚の平行平板として各種フィルタＭＦを示しているが、本実施例における各種フィルタＭＦと同様に、バック挿入ガラス、ローパスフィルタ、赤外カットガラスおよびカバーガラス等の少なくとも何れかを代表してあらわしている。
【００５５】
第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２は、適宜なる支持枠等によって支持されており、目的とする物体に合焦させるフォーカシングに際しては、第１レンズ群Ｇ１が固定で、第２レンズ群Ｇ２が移動し、第１レンズ群Ｇ１と第２ａレンズ群Ｇ２ａとの間隔Ａを変化させてフォーカシングを行う。
この実施例４においては、光学系全系の焦点距離ｆ、開放Ｆ値Ｆおよび画角２ω〔°〕が、それぞれｆ＝１２．０mm、Ｆ＝２．０１、２ω＝６８．９度であり、この実施例４における各光学要素における光学面の曲率半径Ｒ、隣接する光学面の面間隔Ｄ、屈折率Ｎ、アッベ数ν、口径φおよびレンズ材料等の光学特性は、次表１０の通りである。
【００５６】
【表１０】
0006688472.tif 000011
【００５７】
第１レンズ群Ｇ１中の第２レンズＬ１２と、第２レンズ群Ｇ２中の第３レンズＬ２１ａとの間の可変間隔Ａ、そして、第２レンズ群Ｇ２中の第２ｂレンズ群の第１１レンズＬ２６ｂと、各種フィルタＭＦとの間の可変間隔Ｂは、フォーカシングに際して、無限遠物体（Ｉｎｆ）に合焦した状態と、倍率が０．０５倍および倍率０．１０倍になる物体にそれぞれ合焦した状態において、［表１１］のように変化させられる。
【００５８】
【表１１】
0006688472.tif 000012
【００５９】
即ち、上記［表１１］のように、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシング時に、第１レンズ群Ｇ１と第２ａレンズ群Ｇ２ａの間隔Ａが減小していることが分かる。
また、この実施例４のおける先に述べた条件式（１）〜（９）に対応する値は、それぞれ、［表１２］の通りとなる。
【００６０】
【表１２】
0006688472.tif 000013
【００６１】
従って、この実施例４における先に述べた条件式（１）〜条件式（９）に係る数値は、それぞれ各条件式の範囲内であり、条件式（１）〜条件式（９）を満足している。
また、図１４に、実施例４に係る結像レンズが、無限遠物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。そして、図１５に、実施例４に係る結像レンズが、倍率−０．０５倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
さらに、図１６に、実施例４に係る結像レンズが、倍率−０．１倍になる物体に合焦した状態における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の各収差曲線図を示している。
なお、これらの収差曲線図において、球面収差における破線は正弦条件をあらわし、非点収差における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、球面収差、非点収差、並びにコマ収差の各収差図におけるｇおよびｄはそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例に係る収差曲線図についても同様である。
【００６２】
〔第５の実施の形態〕
次に、上述した本発明の第１の実施の形態〜第４の実施の形態に係る結像レンズを採用して構成した本発明の第５の実施の形態に係るカメラとしてのデジタルカメラについて図１７〜図１９を参照して説明する。図１７は、物体側、すなわち被写体側、である前面側から見たデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図、図１８は、撮影者側である背面側から見たデジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図であり、図１９は、デジタルカメラの機能構成を示す模式的ブロック図である。なお、ここでは、デジタルカメラを例にとってカメラ装置について説明しているが、在来の画像記録媒体として銀塩フィルムを用いる銀塩フィルムカメラに本発明に係る結像レンズを採用してもよい。
また、いわゆるＰＤＡ（personal data assistant）や携帯電話機等の携帯情報端末装置のような情報装置あるいは検査装置にカメラ機能を組み込んだものが広く用いられている。このような情報装置も外観は若干異にするもののデジタルカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような情報装置検査装置における撮像用光学系として、採用してもよい。
【００６３】
図１７〜図１９に示すように、デジタルカメラは、結像レンズとしての撮像レンズ１、光学ファインダ２、ストロボ（フラッシュライト）３、シャッタボタン４、カメラボディ５、電源スイッチ６、液晶モニタ７、操作ボタン８、メモリカードスロット９等を具備している。さらに、図１９に示すように、デジタルカメラは、中央演算装置（ＣＰＵ）１１、画像処理装置１２、受光素子１３、信号処理装置１４、半導体メモリ１５および通信カード等１６を備えている。
デジタルカメラは、撮像用光学系としての撮像レンズ１と、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）撮像素子またはＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等を用いてイメージセンサとして構成された受光素子１３とを有しており、撮像レンズ１によって結像される被写体（物体）光学像を受光素子１３によって読み取る。この撮像レンズ１として、上述した第１〜第４の実施の形態において説明したような本発明に係る結像レンズを用いる（請求項８または請求項９に対応）。
受光素子１３の出力は、中央演算装置１１によって制御される信号処理装置１４によって処理され、デジタル画像情報に変換される。すなわち、このようなデジタルカメラは、撮像された画像（被写体画像）をデジタル画像情報に変換する手段を含んでおり、この手段は、実質的に、受光素子１３、信号処理装置１４およびこれらを制御する中央演算装置（ＣＰＵ）１１等により構成される。
【００６４】
信号処理装置１４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１１によって制御される画像処理装置１２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１５に記録される。この場合、半導体メモリ１５は、メモリカードスロット９に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に（オンボードで）内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ７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１５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１５に記録した画像は、通信カードスロット（図示していない）に装填した通信カード等１６を介して外部へ送信することも可能である。
撮像レンズ１は、カメラの携帯時には、その対物面がレンズバリア（図示していない）により覆われており、ユーザが電源スイッチ６を操作して電源を投入すると、レンズバリアが開き、対物面が露出する構成とする。
多くの場合、シャッタボタン４の半押し操作により、フォーカシングがなされる。本発明に係る結像レンズ（請求項１〜請求項７で定義され、あるいは前述した実施例１〜実施例４に示される結像レンズ）におけるフォーカシングは、複数群の光学系の一部の第２レンズ群Ｇ２の移動によって行うことができる。シャッタボタン４をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
【００６５】
半導体メモリ１５に記録した画像を液晶モニタ７に表示させたり、通信カード等１６を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン８を所定のごとく操作する。半導体メモリ１５および通信カード等１６は、メモリカードスロット９および通信カードスロット等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
上述のようなデジタルカメラ（撮像装置）または携帯情報端末装置もしくは検査装置には、既に述べた通り、第１〜第４の実施の形態に示されたような結像レンズを撮像用光学系として使用することができる。
以上実施の形態および実施例にて詳しく説明したところより分かるように本発明によれば、種々の効果を奏する。
【００６６】
物体側から順に、負のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、正のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２から構成される結像レンズにおいて、前記第２レンズ群Ｇ２は物体側から順に、正のパワーを有する第２ａレンズ群Ｇ２ａと、絞り（固定絞りＦＳ、開口絞りＳ）と、正のパワーを有する第２ｂレンズ群Ｇ２ｂで構成され、前記第２ｂレンズ群Ｇ２ｂは物体側から順に、物体側が凹面である負レンズＬ２１ｂと像側が凸面である正レンズＬ２２ｂの接合レンズと、像側が凹面である負レンズＬ２３ｂ、正レンズＬ２４ｂ、物体側が凹面である負レンズＬ２５ｂ、正レンズＬ２６ｂで構成され、前記第２ｂレンズ群Ｇ２ｂの焦点距離をｆ２ｂとし、全系の焦点距離をｆとして、
下記条件式（１）：
（１）  １．５＜ｆ２ｂ／ｆ＜３．０
を満足することにより、画角が６８度程度で、かつ、Ｆナンバが２．０程度と大口径でありながら小型であり、レンズ枚数が１１枚程度で、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等を十分に低減して、６００〜１０００万画素の撮像素子に対応した解像力を有すると共に、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、直線を直線として歪みなく描写可能な、高性能である結像レンズを提供することができる。
【００６７】
また、請求項１ないし請求項３、請求項６に記載の発明によれば、より収差の発生を抑え、さらに高性能な結像レンズを提供することができる。
また、請求項２に記載の発明によれば、より色収差の発生を抑え，色にじみが少ない高性能の結像レンズを提供することができるため、色にじみが少ない高画質なカメラ（検査装置）を実現することができる。
また、請求項７に記載の発明によれば、高性能を確保しつつ簡易な構成でフォーカシングを達成できるため、小型で高性能の結像レンズを提供することができる。
また、請求項８に記載の発明によれば、画角が６８度程度で、かつ、Ｆナンバが２．０程度と大口径でありながら小型であり、レンズ枚数が１１枚程度で、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等を十分に低減して、６００〜１０００万画素の撮像素子に対応した解像力を有すると共に、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、直線を直線として歪みなく描写可能な、無限遠物体から近距離物体まで高性能である結像レンズを撮影光学系として使用した、小型で高画質のカメラを提供ことができるため、ユーザは小型なカメラで高画質な画像を撮影することができる。
【００６８】
さらに、請求項９に記載の発明によれば、画角が６８度程度で、かつ、Ｆナンバが２．０程度と大口径でありながら小型であり、レンズ枚数が１１枚程度で、非点収差や像面湾曲、倍率色収差、コマ収差の色差、歪曲収差等を十分に低減して、６００〜１０００万画素の撮像素子に対応した解像力を有すると共に、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、直線を直線として歪みなく描写可能な、無限遠物体から近距離物体まで高性能である結像レンズをカメラ機能部の撮影光学系として使用した、小型で高画質の検査装置を提供ことができるため、ユーザは小型な検査装置で高画質な画像を撮影することができる。
また、上述した実施の形態にて示した結像レンズは、有限距離の被検物を高精細に検査し、画像処理に使用することができるほか、銀塩カメラの結像レンズとしても応用が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
Ｇ１  第１レンズ群（負）
Ｇ２  第２レンズ群（正）
Ｇ２ａ  第２ａレンズ群（正）
Ｇ２ｂ  第２ｂレンズ群（正）
Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１ａ、Ｌ２２ａ、Ｌ２３ａ、Ｌ２１ｂ、Ｌ２２ｂ、Ｌ２３ｂ、Ｌ２４ｂ、Ｌ２５ｂ、Ｌ２６ｂ  第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ、第６レンズ、第７レンズ、第８レンズ、第９レンズ、第１０レンズ、第１１レンズ
ＦＳ  固定絞り
Ｓ  開口絞り
ＭＦ  各種フィルタ
１  撮像レンズ
２  光学ファインダ
３  ストロボ（フラッシュライト）
４  シャッタボタン
５  カメラボディ
６  電源スイッチ
７  液晶モニタ
８  操作ボタン
９  メモリカードスロット
１１  中央演算装置（ＣＰＵ）
１２  画像処理装置
１３  受光素子
１４  信号処理装置
１５  半導体メモリ
１６  通信カード等
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開２０１４−１７４２３４号公報
【特許文献２】特開２００６−１７１２８５号公報
【特許文献３】特開２００４−３５４４０５号公報
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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