JP2015068910A - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】大口径でありながら、良好な光学性能を有すると共にし小型化と高速なフォーカシングとを可能にする。
【解決手段】物体側から像側へと順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、第2レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行い、以下の条件を満足する。
0.40<Da/TL<0.65 ……(1)
0.90<f3/f<3.50 ……(2)
Daは第2レンズ群の物体側面から第3レンズ群の像側面までの無限遠合焦状態での軸上距離、TLは全系の軸上距離、f3は第3レンズ群の焦点距離、fは無限遠合焦状態での全系の焦点距離とする。
【選択図】図1
【解決手段】物体側から像側へと順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、第2レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行い、以下の条件を満足する。
0.40<Da/TL<0.65 ……(1)
0.90<f3/f<3.50 ……(2)
Daは第2レンズ群の物体側面から第3レンズ群の像側面までの無限遠合焦状態での軸上距離、TLは全系の軸上距離、f3は第3レンズ群の焦点距離、fは無限遠合焦状態での全系の焦点距離とする。
【選択図】図1
Description
本開示は、撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置に関する。詳しくは、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の電子カメラ、および銀塩カメラ等に適する小型化されたインナーフォーカス式の光学系を採用した撮像レンズ、およびそのような撮像レンズを備えた撮像装置に関する。
動画撮影時のオートフォーカスに対応するため、フォーカスレンズ群を軽量化しやすいインナーフォーカス式の光学系を採用した撮像レンズが知られている。特許文献1および特許文献2には、インナーフォーカス式の光学系を採用したガウスタイプの大口径レンズが開示されている。特許文献3には、インナーフォーカス式の光学系を採用した中望遠タイプの大口径レンズが開示されている。
動画撮影時のオートフォーカスに対応するため、インナーフォーカス式を採用してフォーカスレンズ群の重量を削減しつつ、フォーカシングによる収差変動が少なく、全長が短い、明るい高性能な大口径レンズの開発が望まれている。
特許文献1には、正のパワーを有する第1レンズ群と、フォーカスレンズ群として負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3レンズ群とにより構成されたレンズ系が開示されている。特許文献1に記載のレンズ系では、開口絞りは、第1レンズ群内において強い屈折力の凹面を有する2つのレンズの中間部に配置されている。第1レンズ群は開口絞りを挟んで2分割されている。特許文献1に記載のレンズ系では、第1レンズ群内の前群の偏芯敏感度が大きいため、製造時に偏芯による性能低下を改善することが望まれる。
特許文献2に記載のレンズ系では、フォーカスレンズ群を開口絞りの近くに配置し、フォーカスレンズ群の軽量化が図られているが、周辺光量の確保ため、第1レンズ群の径が大きくなり、コストが高くなる。特許文献1および特許文献2に記載のレンズ系では、第1レンズ群が正負負正の対称構造を有し、第1レンズ群内の中間に大きい空気レンズを挟んでいる。またフォーカスレンズ群が全系の後半に配置されている。このため、全長を小さく抑えることが困難である。
特許文献3に記載のレンズ系では、第3レンズ群が負正の構造を有し、軸外収差の補正に有利となっている。しかしながら、中望遠の構成を採用しているため、バックフォーカスが長くなり、小型化が難しい。
本開示の目的は、大口径でありながら、良好な光学性能を有し、小型化と高速なフォーカシングとが可能となる撮像レンズ、およびそのような撮像レンズを搭載した撮像装置を提供することにある。
本開示による撮像レンズは、物体側から像側へと順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、第2レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行い、以下の条件を満足するものである。
0.40<Da/TL<0.65 ……(1)
0.90<f3/f<3.50 ……(2)
ただし、
Da:第2レンズ群の物体側面から第3レンズ群の像側面までの無限遠合焦状態での軸上距離
TL:全系の軸上距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
f:無限遠合焦状態での全系の焦点距離
とする。
0.40<Da/TL<0.65 ……(1)
0.90<f3/f<3.50 ……(2)
ただし、
Da:第2レンズ群の物体側面から第3レンズ群の像側面までの無限遠合焦状態での軸上距離
TL:全系の軸上距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
f:無限遠合焦状態での全系の焦点距離
とする。
本開示による撮像装置は、撮像レンズと、撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、撮像レンズを、上記本開示による撮像レンズによって構成したものである。
本開示による撮像レンズまたは撮像装置では、第2レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングが行われる。第1ないし第3の各レンズ群は、大口径でありながら、良好な光学性能を有し、小型化と高速なフォーカシングとが可能となるように、構成の最適化が図られている。
本開示の撮像レンズまたは撮像装置によれば、第2レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行うようにし、第1ないし第3の各レンズ群の構成の最適化を図るようにしたので、大口径でありながら、良好な光学性能を有し、小型化と高速なフォーカシングとが可能となる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.レンズの基本構成
2.作用・効果
3.撮像装置への適用例
4.レンズの数値実施例
5.その他の実施の形態
1.レンズの基本構成
2.作用・効果
3.撮像装置への適用例
4.レンズの数値実施例
5.その他の実施の形態
[1.レンズの基本構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズの第1の構成例を示している。図2〜図11は、撮像レンズの第2〜第11の構成例を示している。これらの構成例に具体的な数値を適用した数値実施例は後述する。図1等において、符号Sは像面、Z1は光軸を示す。撮像レンズと像面Sとの間には、撮像素子保護用のシールガラスや各種の光学フィルタ等の光学部材SGが配置されていてもよい。図1等において、各レンズ群の符号に付された記号(+)および記号(−)は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。
以下、本実施の形態に係る撮像レンズの構成を、適宜図1等に示した構成例に対応付けて説明するが、本開示による技術は、図示した構成例に限定されるものではない。
図1は、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズの第1の構成例を示している。図2〜図11は、撮像レンズの第2〜第11の構成例を示している。これらの構成例に具体的な数値を適用した数値実施例は後述する。図1等において、符号Sは像面、Z1は光軸を示す。撮像レンズと像面Sとの間には、撮像素子保護用のシールガラスや各種の光学フィルタ等の光学部材SGが配置されていてもよい。図1等において、各レンズ群の符号に付された記号(+)および記号(−)は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。
以下、本実施の形態に係る撮像レンズの構成を、適宜図1等に示した構成例に対応付けて説明するが、本開示による技術は、図示した構成例に限定されるものではない。
本実施の形態に係る撮像レンズは、光軸Z1に沿って物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とが配置された、実質的に3つのレンズ群で構成されている。
図1〜図11では、無限遠合焦状態におけるレンズ配置を示している。図1等において、レンズ群に付された矢印は、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際のフォーカスレンズ群の移動方向を示している。図1等に示したように、本実施の形態に係る撮像レンズは、第2レンズ群G2を光軸Z1に沿って移動させることによりフォーカシングが行われるようになっている。
第1レンズ群G1は少なくとも、2つの負レンズ成分と少なくとも2つの正レンズ成分とを有することが望ましい。第3レンズ群G3は、正の屈折力を有する前群GFと負の屈折力を有する後群GRとで構成されることが望ましい。第2レンズ群G2は、単レンズまたは2つのレンズ成分で構成されることが望ましい。
その他、本実施の形態に係る撮像レンズは、後述する所定の条件式等を満足することが望ましい。
[2.作用・効果]
次に、本実施の形態に係る撮像レンズの作用および効果を説明する。併せて、本実施の形態に係る撮像レンズにおける望ましい構成を説明する。
なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
次に、本実施の形態に係る撮像レンズの作用および効果を説明する。併せて、本実施の形態に係る撮像レンズにおける望ましい構成を説明する。
なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
本実施の形態に係る撮像レンズによれば、第2レンズ群G2を光軸Z1に沿って移動させることによりフォーカシングを行うようにし、第1ないし第3の各レンズ群の構成の最適化を図るようにしたので、大口径でありながら、良好な光学性能を有し、小型化と高速なフォーカシングとが可能となる。また、構成枚数が少なく、製造難易度を低くすることが可能となる。
正負負正の対称構造にしたガウスタイプのレンズ系では、軸上間隔が大きい空気レンズを挟むことになり、第1レンズ群G1の軸上の厚みが抑えられない。そこで、入射光線がまず少し発散した後収束するように、第1レンズ群G1内で、少なくとも2つの負レンズ成分と少なくとも2つの正レンズ成分とをガウスタイプとは異なるように適切に配置することが望ましい。これにより、軸上の厚みを抑えながら、球面収差と軸上色収差とを良好に補正することかできる。また、第1レンズ群G1の軸上の厚みが小さくなることにより、光学系の小型化に有利となり、撮像レンズの携帯性が向上する。
本実施の形態に係る撮像レンズでは、第2レンズ群G2をフォーカスレンズ群としたインナーフォーカス式の光学系を採用していることにより、フォーカスレンズ群が簡易な構成となり軽量化され、製造難易度が低くなる。なお、全長短縮のためには、フォーカスレンズ群の移動量を少なくすることが望ましい。さらに収差変動を抑えるために第2レンズ群G2の屈折力を適切に設定することが望ましい。
無限遠距離から近距離の物体へとフォーカシングする際の収差変動を抑えるために、第2レンズ群G2を低分散ガラスの単レンズで構成することが望ましい。または、第2レンズ群G2を、正負の2つのレンズ成分、もしくは負正の2つのレンズ成分で構成することが望ましい。
また、フォーカスレンズ群の移動量を十分に確保しつつ小型化を実現するには、開口絞りSTOを適切な位置に設定する必要がある。そして、光学系の配置上、絞りユニットとフォーカス機構とを隣接配置するか、または互いに近い位置に配置することが望ましい。
光学系の軽量化と、フォーカシングのための第2レンズ群G2の移動範囲の確保と、収差補正とを考慮して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔を長めに確保することが望ましい。このとき、正の屈折力の第3レンズ群G3は開口絞りSTOからいっそう離れることになる。歪曲収差も含めた収差補正を行うためには、第3レンズ群G3では軸上収差と軸外収差の双方とを考慮した構成とすることが望ましい。
本実施の形態に係る撮像レンズでは、第3レンズ群G3内で最も大きい軸上空気間隔を挟んで物体側を正の屈折力のフロントサブレンズ群(前群GF)とし、その軸上空気間隔の像側を負の屈折力のリアサブレンズ群(後群GR)とすることが望ましい。このように、負の屈折力のサブレンズ群を正の屈折力の第3レンズ群G3中の像側に配置することで、正の屈折力のフロントサブレンズ群での軸上収差をキャンセルする機能を保持しつつ、軸外光線の入射高を高くすることで、軸外収差(特に歪曲収差)をキャンセルする機能の確保にも有利となる。
上記したことを考慮すると、本実施の形態に係る撮像レンズは、以下の条件式(1),(2)を満足することが望ましい。
0.40<Da/TL<0.65 ……(1)
0.90<f3/f<3.50 ……(2)
ただし、
Da:第2レンズ群G2の物体側面から第3レンズ群G3の像側面までの無限遠合焦状態での軸上距離
TL:全系の軸上距離
f3:第3レンズ群G3の焦点距離
f:無限遠合焦状態での全系の焦点距離
とする。
0.40<Da/TL<0.65 ……(1)
0.90<f3/f<3.50 ……(2)
ただし、
Da:第2レンズ群G2の物体側面から第3レンズ群G3の像側面までの無限遠合焦状態での軸上距離
TL:全系の軸上距離
f3:第3レンズ群G3の焦点距離
f:無限遠合焦状態での全系の焦点距離
とする。
条件式(1)は、無限遠合焦状態における全系の軸上距離に対する第2レンズ群G2の物体側面から第3レンズ群G3の像側面までの軸上距離の比を規定する式である。条件式(1)の下限を下回ると、無限遠合焦状態での第2レンズ群G2から像面までの距離が短くなるので、第2レンズ群G2のフォーカスシング範囲が短くなり、偏芯敏感度が大きくなり、さらに収差変動が大きくなる。また第3レンズ群G3において、正の屈折力のフロントサブレンズ群と負の屈折力のサブレンズ群との間隔を適切に確保できなくなり、軸外収差の補正が困難になる。条件式(1)の上限を上回ると、無限遠合焦状態での第2レンズ群G2から像面までの距離が長くなるので、第1レンズ群G1の軸上厚みが短くなり、球面収差などの軸上収差の補正が困難になる。また、全長も長くなって、小型化が困難になる。
なお、効果をより確実にするために、条件式(1)の範囲を以下の条件式(1a)の範囲に設定することが、より望ましい。
0.45<Da/TL<0.60 ……(1a)
0.45<Da/TL<0.60 ……(1a)
条件式(2)は、全系の焦点距離に対する第3レンズ群G3の焦点距離の比を規定する式である。条件式(2)の下限を下回ると、第3レンズ群G3の焦点距離が短くなり、正の屈折力が強くなるので、第3レンズ群G3の前後の光線の角度変化量が大きくなる。それより、フォーカシング時の非点収差の変動が大きくなり、軸外収差の補正が困難になる。条件式(2)の上限を上回ると、第3レンズ群G3の焦点距離が長くなり、正の屈折力が弱くなるので、これにより、バックフォーカスが長くなり、全長の短縮化が困難になる。
なお、効果をより確実にするために、条件式(2)の数値範囲を以下の条件式(2a)の範囲に設定することが、より望ましい。
1.00<f3/f<3.20 ……(2a)
特に、開口絞りSTOと第2レンズ群G2とが隣接する場合、効果をより確実なものとするために、条件式(2)の範囲を以下の条件式(2b)の範囲に設定することが、より望ましい。
1.00<f3/f<2.6 ……(2b)
1.00<f3/f<2.6 ……(2b)
また、本実施の形態に係る撮像レンズでは、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
0.60<|f2/f|<5.00 ……(3)
ただし
f2:第2レンズ群G2の焦点距離
とする。
0.60<|f2/f|<5.00 ……(3)
ただし
f2:第2レンズ群G2の焦点距離
とする。
条件式(3)は、全系の焦点距離に対する第2レンズ群G2の焦点距離の比に関する。条件式(3)の下限を下回ると、第2レンズ群G2の焦点距離が短くなり、フォーカスレンズ群のパワーが強くなるので、フォーカシングの移動量が小さくなる。これにより、偏芯敏感度が大きくなり、また収差変動の補正も困難になる。条件式(3)の上限を上回ると、第2レンズ群G2の焦点距離が長くなり、フォーカスレンズ群のパワーが弱くなるので、フォーカシング移動量が長くなり、全長の短縮が難しくなり、小型化が困難になる。
なお、効果をより確実にするために、条件式(3)の数値範囲を以下の条件式(3a)の範囲に設定することが望ましい。
0.60<|f2/f|<3.00 ……(3a)
0.60<|f2/f|<3.00 ……(3a)
また、本実施の形態に係る撮像レンズでは、第3レンズ群G3が正の屈折力の前群GFと負の屈折力の後群GRとで構成され、第3レンズ群G3の焦点距離f3に対する後群GFの焦点距離f_3frの比に関し、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
−9.00<f_3fr/f3<−0.10 ……(4)
ただし
f_3fr:第3レンズ群G3の後群GRの焦点距離
とする。
−9.00<f_3fr/f3<−0.10 ……(4)
ただし
f_3fr:第3レンズ群G3の後群GRの焦点距離
とする。
条件式(4)の下限を下回ると、第3レンズ群G3の焦点距離が短くなり、負の屈折力の後群GRの屈折力が弱くなる。これにより、歪曲収差など周辺収差の補正が難しくなる。条件式(4)の上限を上回ると、第3レンズ群G3の焦点距離が長くなり、後群GRの屈折力が強くなる。これにより、収差の補正が過剰になり、周辺光量の確保が難しくなる。
なお、効果をより確実にするために、条件式(4)の数値範囲を以下の条件式(4a)の範囲に設定することが、より望ましい。
−7.00<f_3fr/f3<−0.40 ……(4a)
−7.00<f_3fr/f3<−0.40 ……(4a)
特に、開口絞りSTOを第2レンズ群G2よりも物体側に配置する場合、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(4)の数値範囲を以下の条件式(4b)の範囲に設定することが、より望ましい。
−2.00<f_3fr/f3<−0.40 ……(4b)
−2.00<f_3fr/f3<−0.40 ……(4b)
また、本実施の形態に係る撮像レンズでは、第2レンズ群G2の焦点距離に対する、無限遠合焦状態での第2レンズ群G2の像側面から第3レンズ群G3の物体側面までの軸上間隔の比に関して、以下条件式(5)を満足することが好ましい。
0<|Db/f2|<0.50 ……(5)
ただし、
Db:無限遠合焦状態での第2レンズ群G2の像側面と第3レンズ群G3の物体側面との軸上間隔
とする。
0<|Db/f2|<0.50 ……(5)
ただし、
Db:無限遠合焦状態での第2レンズ群G2の像側面と第3レンズ群G3の物体側面との軸上間隔
とする。
条件式(5)の下限を下回ると、第2レンズ群G2の焦点距離が長くなるか、または第2レンズ群G2の像側面と第3レンズ群G3の物体側面との軸上間隔が短くなる。第2レンズ群G2の焦点距離が長くなると、フォーカスレンズ群のパワーが弱くなるので、フォーカシングの際の移動量が長くなり、全長の短縮が難しくなり、小型化が困難になる。第2レンズ群G2の像側面と第3レンズ群G3の物体側面との軸上間隔が短くなると、像面湾曲が大きくなり、フォーカシングによる収差変動が大きくなる。条件式(5)の上限を上回ると、第2レンズ群G2の焦点距離が短くなり、偏芯敏感度が大きくなる、また収差変動の補正も困難になる。また、性能を改善するため、第2レンズ群G2の枚数を増加することが必要になり、フォーカスシングの高速化が難しくなる。
なお、効果をより確実にするために、条件式(5)の範囲を以下の条件式(5a)の範囲に設定することが、より望ましい。
0.05<|Db/f2|<0.45 ……(5a)
0.05<|Db/f2|<0.45 ……(5a)
また、第3レンズ群G3の焦点距離に対する前群GFの像側面から後群GRの物体側面までの軸上間隔の比に関して、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
0<D_3fr/f3<0.45 ……(6)
ただし、
D_3fr:第3レンズ群G3の前群GFの像側面と後群GRの物体側面との軸上間隔
とする。
0<D_3fr/f3<0.45 ……(6)
ただし、
D_3fr:第3レンズ群G3の前群GFの像側面と後群GRの物体側面との軸上間隔
とする。
条件式(6)の下限と上限とを超えないように、前群GFと後群GRとの間隔を適度に確保することで、軸上収差、および軸外収差の両方の補正に有利になる。
なお、効果をより確実にするために、条件式(6)の範囲を以下の条件式(6a)の範囲に設定することが望ましい。
0.05<D_3fr/f3<0.35 ……(6a)
0.05<D_3fr/f3<0.35 ……(6a)
[3.撮像装置への適用例]
図34は、本実施の形態に係る撮像レンズを適用した撮像装置100の一構成例を示している。この撮像装置100は、例えばデジタルスチルカメラであり、カメラブロック10と、カメラ信号処理部20と、画像処理部30と、LCD(Liquid Crystal Display)40と、R/W(リーダ/ライタ)50と、CPU(Central Processing Unit)60と、入力部70と、レンズ駆動制御部80とを備えている。
図34は、本実施の形態に係る撮像レンズを適用した撮像装置100の一構成例を示している。この撮像装置100は、例えばデジタルスチルカメラであり、カメラブロック10と、カメラ信号処理部20と、画像処理部30と、LCD(Liquid Crystal Display)40と、R/W(リーダ/ライタ)50と、CPU(Central Processing Unit)60と、入力部70と、レンズ駆動制御部80とを備えている。
カメラブロック10は、撮像機能を担うものであり、撮像レンズ110を含む光学系と、CCD(Charge Coupled Devices)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子12とを有している。撮像素子12は、撮像レンズ110によって形成された光学像を電気信号へ変換することで、光学像に応じた撮像信号(画像信号)を出力するようになっている。撮像レンズ110として、図1〜図11に示した各構成例の撮像レンズ1〜11を適用可能である。
カメラ信号処理部20は、撮像素子12から出力された画像信号に対してアナログ−デジタル変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行うものである。
画像処理部30は、画像信号の記録再生処理を行うものであり、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデータ仕様の変換処理等を行うようになっている。
LCD40は、ユーザの入力部70に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデータを表示する機能を有している。R/W50は、画像処理部30によって符号化された画像データのメモリカード1000への書込、およびメモリーカード1000に記録された画像データの読み出しを行うものである。メモリカード1000は、例えば、R/W50に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。
CPU60は、撮像装置100に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能するものであり、入力部70からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御するようになっている。入力部70は、ユーザによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等からなる。入力部70は例えば、シャッタ操作を行うためのシャッタレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等によって構成され、ユーザによる操作に応じた指示入力信号をCPU60に対して出力するようになっている。レンズ駆動制御部80は、カメラブロック10に配置されたレンズの駆動を制御するものであり、CPU60からの制御信号に基づいて撮像レンズ110の各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御するようになっている。
以下に、撮像装置100における動作を説明する。
撮影の待機状態では、CPU60による制御の下で、カメラブロック10において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部20を介してLCD40に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、例えば入力部70からのフォーカシングのための指示入力信号が入力されると、CPU60がレンズ駆動制御部80に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部80の制御に基づいて撮像レンズ110の所定のレンズが移動する。
撮影の待機状態では、CPU60による制御の下で、カメラブロック10において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部20を介してLCD40に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、例えば入力部70からのフォーカシングのための指示入力信号が入力されると、CPU60がレンズ駆動制御部80に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部80の制御に基づいて撮像レンズ110の所定のレンズが移動する。
入力部70からの指示入力信号によりカメラブロック10の図示しないシャッターが動作されると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部20から画像処理部30に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換される。変換されたデータはR/W50に出力され、メモリカード1000に書き込まれる。
なお、フォーカシングは、例えば、入力部70のシャッタレリーズボタンが半押しされた場合や記録(撮影)のために全押しされた場合等に、CPU60からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部80が撮像レンズ110の所定のレンズを移動させることにより行われる。
メモリカード1000に記録された画像データを再生する場合には、入力部70に対する操作に応じて、R/W50によってメモリカード1000から所定の画像データが読み出され、画像処理部30によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号がLCD40に出力されて再生画像が表示される。
なお、上記した実施の形態においては、撮像装置をデジタルスチルカメラに適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲はデジタルスチルカメラに限られることはなく、他の種々の電子機器を撮像装置100の具体的対象とするようにしても良い。例えば、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたPDA(Personal Digital Assistant)等のデジタル入出力機器のカメラ部等として広く適用することができる。また、レンズ交換式のカメラにも適用することができる。
<4.レンズの数値実施例>
次に、本実施の形態に係る撮像レンズの具体的な数値実施例について説明する。ここでは、図1〜図11に示した各構成例の撮像レンズ1〜11に、具体的な数値を適用した数値実施例を説明する。
次に、本実施の形態に係る撮像レンズの具体的な数値実施例について説明する。ここでは、図1〜図11に示した各構成例の撮像レンズ1〜11に、具体的な数値を適用した数値実施例を説明する。
なお、以下の各表や説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「mm」であり、画角の単位はすべて「°」である。「面No.」は、最も物体側から順次増加するようにして符号を付したi番目の面の番号を示している。「R」は、i番目の面の近軸の曲率半径の値(mm)を示す。「D」はi番目の面とi+1番目の面との間の光軸上の間隔の値(mm)を示す。「Nd」はi番目の面を有する光学要素の材質のd線(波長587.6nm)における屈折率の値を示す。「νd」はi番目の面を有する光学要素の材質のd線におけるアッベ数の値を示す。「R」の値が「∞」となっている部分は平面、または絞り面(開口絞りSTO)を示す。「面No.」において「STO」と記した面は開口絞りSTOであることを示す。「f」はレンズ系全体の焦点距離、「Fno」はFナンバー、「ω」は半画角を示す。「β」は撮影倍率を示す。
各数値実施例において用いられたレンズには、レンズ面が非球面に形成されたものがある。「面No.」において「*」を付した面は非球面であることを示す。非球面形状は以下の非球面の式によって定義される。なお、後述する非球面係数を示す各表において、「E−i」は10を底とする指数表現、すなわち、「10-i」を表しており、例えば、「0.12345E−05」は「0.12345×10-5」を表している。
ここで、
Z:光軸からの高さがhの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離
h:光軸からの高さ
r:頂点曲率半径
κ:円錐定数
An:n次の非球面係数
である。
Z:光軸からの高さがhの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離
h:光軸からの高さ
r:頂点曲率半径
κ:円錐定数
An:n次の非球面係数
である。
(各数値実施例に共通の構成)
以下の各数値実施例が適用される撮像レンズ1〜11はいずれも、上記したレンズの基本構成および、条件式(1)〜(6)を満足した構成となっている。撮像レンズ1〜11はいずれも、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とが配置された、実質的に3つのレンズ群で構成されている。第3レンズ群G3と像面Sとの間には光学部材SGが配置されている。
以下の各数値実施例が適用される撮像レンズ1〜11はいずれも、上記したレンズの基本構成および、条件式(1)〜(6)を満足した構成となっている。撮像レンズ1〜11はいずれも、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3とが配置された、実質的に3つのレンズ群で構成されている。第3レンズ群G3と像面Sとの間には光学部材SGが配置されている。
第2レンズ群G2はフォーカスレンズ群とされ、図1〜図11の矢印で示したように、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際に光軸Z1に沿って移動する。
[数値実施例1]
図1に示した撮像レンズ1において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は両凸レンズL31と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32とにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
図1に示した撮像レンズ1において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は両凸レンズL31と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32とにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
[表1]に、撮像レンズ1に具体的な数値を適用した数値実施例1のレンズデータを示す。撮像レンズ1において、第6面、第8〜第11面は非球面に形成されている。それらの非球面における4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10の値を円錐定数κの値と共に[表3]に示す。
[表2]には、無限遠合焦時におけるレンズ系全体の焦点距離f、FナンバーFno、および半画角ωの値を示す。また、近距離合焦時における撮影倍率βの値を示す。撮像レンズ1では、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際に、第2レンズ群G2の前後の間隔が変化する。[表2]にはさらに、無限遠合焦時と近距離合焦時とのそれぞれにおける可変間隔の値を示す。
[数値実施例2]
図2に示した撮像レンズ2において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた弱い屈折力の負メニスカスレンズL30と、両凸レンズL31と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32とにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
図2に示した撮像レンズ2において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた弱い屈折力の負メニスカスレンズL30と、両凸レンズL31と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32とにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
[表4]に、撮像レンズ2に具体的な数値を適用した数値実施例2のレンズデータを示す。数値実施例2において、第6面、第8〜第11面は非球面に形成されている。それらの非球面における4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10の値を円錐定数κの値と共に[表6]に示す。
[表5]には、無限遠合焦時におけるレンズ系全体の焦点距離f、FナンバーFno、および半画角ωの値を示す。また、近距離合焦時における撮影倍率βの値を示す。撮像レンズ2では、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際に、第2レンズ群G2の前後の間隔が変化する。[表5]にはさらに、無限遠合焦時と近距離合焦時とのそれぞれにおける可変間隔の値を示す。
[数値実施例3]
図3に示した撮像レンズ3において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22とにより構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32とにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
図3に示した撮像レンズ3において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22とにより構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32とにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
[表7]に、撮像レンズ3に具体的な数値を適用した数値実施例3のレンズデータを示す。数値実施例3において、第6面、第8面、第9面、第12面、第13面は非球面に形成されている。それらの非球面における4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10の値を円錐定数κの値と共に[表9]に示す。
[表8]には、無限遠合焦時におけるレンズ系全体の焦点距離f、FナンバーFno、および半画角ωの値を示す。また、近距離合焦時における撮影倍率βの値を示す。撮像レンズ3では、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際に、第2レンズ群G2の前後の間隔が変化する。[表8]にはさらに、無限遠合焦時と近距離合焦時とのそれぞれにおける可変間隔の値を示す。
[数値実施例4]
図4に示した撮像レンズ4において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および両凸レンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、像面に凹面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aおよび両凹レンズL31Bから構成される接合レンズと、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32Aおよび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
図4に示した撮像レンズ4において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および両凸レンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、像面に凹面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aおよび両凹レンズL31Bから構成される接合レンズと、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32Aおよび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
[表10]に、撮像レンズ4に具体的な数値を適用した数値実施例4のレンズデータを示す。数値実施例4において、第4面、第13面は非球面に形成されている。それらの非球面における4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10の値を円錐定数κの値と共に[表12]に示す。
[表11]には、無限遠合焦時におけるレンズ系全体の焦点距離f、FナンバーFno、および半画角ωの値を示す。また、近距離合焦時における撮影倍率βの値を示す。撮像レンズ4では、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際に、第2レンズ群G2の前後の間隔が変化する。[表11]にはさらに、無限遠合焦時と近距離合焦時とのそれぞれにおける可変間隔の値を示す。
[数値実施例5]
図5に示した撮像レンズ5において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、両凸レンズL20と、両凹レンズL21とにより構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aおよび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31Bから構成される接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32Aおよび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
図5に示した撮像レンズ5において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、両凸レンズL20と、両凹レンズL21とにより構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aおよび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31Bから構成される接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32Aおよび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
[表13]に、撮像レンズ5に具体的な数値を適用した数値実施例5のレンズデータを示す。数値実施例5において、第6面、第12面、第15面は非球面に形成されている。それらの非球面における4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10の値を円錐定数κの値と共に[表15]に示す。
[表14]には、無限遠合焦時におけるレンズ系全体の焦点距離f、FナンバーFno、および半画角ωの値を示す。また、近距離合焦時における撮影倍率βの値を示す。撮像レンズ5では、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際に、第2レンズ群G2の前後の間隔が変化する。[表14]にはさらに、無限遠合焦時と近距離合焦時とのそれぞれにおける可変間隔の値を示す。
[数値実施例6]
図6に示した撮像レンズ6において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL10と、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および両凸レンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、像面に凹面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31Bと、両凹レンズL32Aおよび両凸レンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
図6に示した撮像レンズ6において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL10と、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および両凸レンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、像面に凹面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31Bと、両凹レンズL32Aおよび両凸レンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
[表16]に、撮像レンズ6に具体的な数値を適用した数値実施例6のレンズデータを示す。数値実施例6において、第1面、第8面、第12面、第13面は非球面に形成されている。それらの非球面における4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10の値を円錐定数κの値と共に[表18]に示す。
[表17]には、無限遠合焦時におけるレンズ系全体の焦点距離f、FナンバーFno、および半画角ωの値を示す。また、近距離合焦時における撮影倍率βの値を示す。撮像レンズ6では、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際に、第2レンズ群G2の前後の間隔が変化する。[表17]にはさらに、無限遠合焦時と近距離合焦時とのそれぞれにおける可変間隔の値を示す。
[数値実施例7]
図7に示した撮像レンズ7において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズL10と、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、両凸レンズL13とにより構成されている。第2レンズ群G2は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と両凸レンズL22とにより構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31Bと、両凹レンズL32Aおよび両凸レンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
図7に示した撮像レンズ7において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、像側に凹面を向けた負のメニスカスレンズL10と、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、両凸レンズL13とにより構成されている。第2レンズ群G2は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と両凸レンズL22とにより構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31Bと、両凹レンズL32Aおよび両凸レンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に配置されている。
[表19]に、撮像レンズ7に具体的な数値を適用した数値実施例7のレンズデータを示す。数値実施例7において、第1面、第7面、第13面、第14面は非球面に形成されている。それらの非球面における4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10の値を円錐定数κの値と共に[表21]に示す。
[表20]には、無限遠合焦時におけるレンズ系全体の焦点距離f、FナンバーFno、および半画角ωの値を示す。また、近距離合焦時における撮影倍率βの値を示す。撮像レンズ7では、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際に、第2レンズ群G2の前後の間隔が変化する。[表20]にはさらに、無限遠合焦時と近距離合焦時とのそれぞれにおける可変間隔の値を示す。
[数値実施例8]
図8に示した撮像レンズ8において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aと、両凹レンズL31Bと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32Aおよび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
図8に示した撮像レンズ8において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aと、両凹レンズL31Bと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32Aおよび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
[表22]に、撮像レンズ8に具体的な数値を適用した数値実施例8のレンズデータを示す。数値実施例8において、第6面、第8面、第10面、第11面は非球面に形成されている。それらの非球面における4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10の値を円錐定数κの値と共に[表24]に示す。
[表23]には、無限遠合焦時におけるレンズ系全体の焦点距離f、FナンバーFno、および半画角ωの値を示す。また、近距離合焦時における撮影倍率βの値を示す。撮像レンズ8では、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際に、第2レンズ群G2の前後の間隔が変化する。[表23]にはさらに、無限遠合焦時と近距離合焦時とのそれぞれにおける可変間隔の値を示す。
[数値実施例9]
図9に示した撮像レンズ9において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aと、両凹レンズL31Bと、両凸レンズL32Aおよび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
図9に示した撮像レンズ9において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aと、両凹レンズL31Bと、両凸レンズL32Aおよび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
[表25]に、撮像レンズ9に具体的な数値を適用した数値実施例9のレンズデータを示す。数値実施例9において、第6面、第8面、第10面、第11面は非球面に形成されている。それらの非球面における4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10の値を円錐定数κの値と共に[表27]に示す。
[表26]には、無限遠合焦時におけるレンズ系全体の焦点距離f、FナンバーFno、および半画角ωの値を示す。また、近距離合焦時における撮影倍率βの値を示す。撮像レンズ9では、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際に、第2レンズ群G2の前後の間隔が変化する。[表26]にはさらに、無限遠合焦時と近距離合焦時とのそれぞれにおける可変間隔の値を示す。
[数値実施例10]
図10に示した撮像レンズ10において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aと、両凹レンズL31Bと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32Aおよび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
図10に示した撮像レンズ10において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、両凹レンズL11および両凸レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL14から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aと、両凹レンズL31Bと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32Aおよび物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。開口絞りSTOは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。
[表28]に、撮像レンズ10に具体的な数値を適用した数値実施例10のレンズデータを示す。数値実施例10において、第6面、第8面、第10面、第11面は非球面に形成されている。それらの非球面における4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10の値を円錐定数κの値と共に[表30]に示す。
[表29]には、無限遠合焦時におけるレンズ系全体の焦点距離f、FナンバーFno、および半画角ωの値を示す。また、近距離合焦時における撮影倍率βの値を示す。撮像レンズ10では、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際に、第2レンズ群G2の前後の間隔が変化する。[表29]にはさらに、無限遠合焦時と近距離合焦時とのそれぞれにおける可変間隔の値を示す。
[数値実施例11]
図11に示した撮像レンズ11において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL11および両凹レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、開口絞りSTOと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14および両凸レンズL15から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31Bと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32Aおよび物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。
図11に示した撮像レンズ11において、第1レンズ群G1は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL11および両凹レンズL12から構成される接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、開口絞りSTOと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14および両凸レンズL15から構成される接合レンズとにより構成されている。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21により構成されている。第3レンズ群G3は、両凸レンズL31Aと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31Bと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL32Aおよび物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32Bから構成される接合レンズとにより構成されている。
[表31]に、撮像レンズ11に具体的な数値を適用した数値実施例11のレンズデータを示す。数値実施例11において、第5面、第10面、第11面、第13面は非球面に形成されている。それらの非球面における4次、6次、8次、10次の非球面係数A4、A6、A8、A10の値を円錐定数κの値と共に[表33]に示す。
[表32]には、無限遠合焦時におけるレンズ系全体の焦点距離f、FナンバーFno、および半画角ωの値を示す。また、近距離合焦時における撮影倍率βの値を示す。撮像レンズ11では、無限遠物体側から近距離物体側へとフォーカシングする際に、第2レンズ群G2の前後の間隔が変化する。[表32]にはさらに、無限遠合焦時と近距離合焦時とのそれぞれにおける可変間隔の値を示す。
[各実施例のその他の数値データ]
[表34]には、上述の条件式(1)〜(6)に関する値を、各数値実施例についてまとめたものを示す。[表34]から分かるように、各条件式について、各数値実施例の値がその数値範囲内となっている。
[表34]には、上述の条件式(1)〜(6)に関する値を、各数値実施例についてまとめたものを示す。[表34]から分かるように、各条件式について、各数値実施例の値がその数値範囲内となっている。
[各実施例の収差性能]
図12、図14、図16、図18、図20、図22、図24、図26、図28、図30および図32に、数値実施例1〜11に係る撮像レンズ1〜11の無限遠合焦状態における縦収差を示す。また、図13、図15、図17、図19、図21、図23、図25、図27、図29、図31および図33に、数値実施例1〜11に係る撮像レンズ1〜11の近距離合焦状態(β=−0.033)における縦収差を示す。各収差図は、左側から順に、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す。球面収差図において、縦軸は開放Fナンバーとの割合、横軸はデフォーカス量を示し、実線はd線、長破線はC線(波長:656.3nm)、短破線はg線(波長:436nm)に対する球面収差をそれぞれ表す。非点収差図において、縦軸は像高(Y)、横軸はデフォーカス量を示し、実線(S)はサジタル像面、破線(M)はメリディオナル像面の非点収差を表す。歪曲収差図において、縦軸は像高(Y)で、歪曲収差の量を%で表す。
図12、図14、図16、図18、図20、図22、図24、図26、図28、図30および図32に、数値実施例1〜11に係る撮像レンズ1〜11の無限遠合焦状態における縦収差を示す。また、図13、図15、図17、図19、図21、図23、図25、図27、図29、図31および図33に、数値実施例1〜11に係る撮像レンズ1〜11の近距離合焦状態(β=−0.033)における縦収差を示す。各収差図は、左側から順に、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す。球面収差図において、縦軸は開放Fナンバーとの割合、横軸はデフォーカス量を示し、実線はd線、長破線はC線(波長:656.3nm)、短破線はg線(波長:436nm)に対する球面収差をそれぞれ表す。非点収差図において、縦軸は像高(Y)、横軸はデフォーカス量を示し、実線(S)はサジタル像面、破線(M)はメリディオナル像面の非点収差を表す。歪曲収差図において、縦軸は像高(Y)で、歪曲収差の量を%で表す。
各収差図から分かるように、数値実施例1〜11に係る撮像レンズ1〜11について、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることは明らかである。
<5.その他の実施の形態>
本開示による技術は、上記実施の形態および実施例の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記各数値実施例において示した各部の形状および数値は、いずれも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
本開示による技術は、上記実施の形態および実施例の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記各数値実施例において示した各部の形状および数値は、いずれも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
また、上記実施の形態および実施例では、実質的に3つのレンズ群からなる構成について説明したが、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた構成であっても良い。
また例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
[1]
物体側から像側へと順に、
正の屈折力を有する第1レンズ群と、
負の屈折力を有する第2レンズ群と、
正の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、
前記第2レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行い、
以下の条件を満足する
撮像レンズ。
0.40<Da/TL<0.65 ……(1)
0.90<f3/f<3.50 ……(2)
ただし、
Da:前記第2レンズ群の物体側面から前記第3レンズ群の像側面までの無限遠合焦状態での軸上距離
TL:全系の軸上距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
f:無限遠合焦状態での全系の焦点距離
とする。
[2]
前記第1レンズ群は少なくとも、2つの負レンズ成分と少なくとも2つの正レンズ成分とを有する
上記[1]に記載の撮像レンズ。
[3]
以下の条件式を満足する
上記[1]または[2]に記載の撮像レンズ。
0.60<|f2/f|<5.00 ……(3)
ただし
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
とする。
[4]
前記第3レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とで構成され、
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[3]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
−9.00<f_3fr/f3<−0.10 ……(4)
ただし
f_3fr:前記第3レンズ群の前記後群の焦点距離
とする。
[5]
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[4]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
0<|Db/f2|<0.50 ……(5)
ただし、
Db:無限遠合焦状態での前記第2レンズ群の像側面と前記第3レンズ群の物体側面との軸上間隔
とする。
[6]
前記第3レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とで構成され、
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[5]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
0<D_3fr/f3<0.45 ……(6)
ただし、
D_3fr:前記前群の像側面と前記後群の物体側面との軸上間隔
とする。
[7]
前記第2レンズ群は、単レンズまたは2つのレンズ成分で構成される
上記[1]ないし[6]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[8]
実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた
上記[1]ないし[7]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[9]
撮像レンズと、前記撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、
前記撮像レンズは、
物体側から像側へと順に、
正の屈折力を有する第1レンズ群と、
負の屈折力を有する第2レンズ群と、
正の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、
前記第2レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行い、
以下の条件を満足する
撮像装置。
0.40<Da/TL<0.65 ……(1)
0.90<f3/f<3.50 ……(2)
ただし、
Da:前記第2レンズ群の物体側面から前記第3レンズ群の像側面までの無限遠合焦状態での軸上距離
TL:全系の軸上距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
f:無限遠合焦状態での全系の焦点距離
とする。
[10]
前記撮像レンズは、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
上記[9]に記載の撮像装置。
[1]
物体側から像側へと順に、
正の屈折力を有する第1レンズ群と、
負の屈折力を有する第2レンズ群と、
正の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、
前記第2レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行い、
以下の条件を満足する
撮像レンズ。
0.40<Da/TL<0.65 ……(1)
0.90<f3/f<3.50 ……(2)
ただし、
Da:前記第2レンズ群の物体側面から前記第3レンズ群の像側面までの無限遠合焦状態での軸上距離
TL:全系の軸上距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
f:無限遠合焦状態での全系の焦点距離
とする。
[2]
前記第1レンズ群は少なくとも、2つの負レンズ成分と少なくとも2つの正レンズ成分とを有する
上記[1]に記載の撮像レンズ。
[3]
以下の条件式を満足する
上記[1]または[2]に記載の撮像レンズ。
0.60<|f2/f|<5.00 ……(3)
ただし
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
とする。
[4]
前記第3レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とで構成され、
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[3]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
−9.00<f_3fr/f3<−0.10 ……(4)
ただし
f_3fr:前記第3レンズ群の前記後群の焦点距離
とする。
[5]
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[4]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
0<|Db/f2|<0.50 ……(5)
ただし、
Db:無限遠合焦状態での前記第2レンズ群の像側面と前記第3レンズ群の物体側面との軸上間隔
とする。
[6]
前記第3レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とで構成され、
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[5]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
0<D_3fr/f3<0.45 ……(6)
ただし、
D_3fr:前記前群の像側面と前記後群の物体側面との軸上間隔
とする。
[7]
前記第2レンズ群は、単レンズまたは2つのレンズ成分で構成される
上記[1]ないし[6]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[8]
実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた
上記[1]ないし[7]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[9]
撮像レンズと、前記撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、
前記撮像レンズは、
物体側から像側へと順に、
正の屈折力を有する第1レンズ群と、
負の屈折力を有する第2レンズ群と、
正の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、
前記第2レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行い、
以下の条件を満足する
撮像装置。
0.40<Da/TL<0.65 ……(1)
0.90<f3/f<3.50 ……(2)
ただし、
Da:前記第2レンズ群の物体側面から前記第3レンズ群の像側面までの無限遠合焦状態での軸上距離
TL:全系の軸上距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
f:無限遠合焦状態での全系の焦点距離
とする。
[10]
前記撮像レンズは、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
上記[9]に記載の撮像装置。
G1…第1レンズ群、G2…第2レンズ群、G3…第3レンズ群、SG…光学部材、S…像面、STO…開口絞り、Z1…光軸、1〜11…撮像レンズ、10…カメラブロック、110…撮像レンズ、12…撮像素子、20…カメラ信号処理部、30…画像処理部、40…LCD、50…R/W(リーダ/ライタ)、60…CPU、70…入力部、80…レンズ駆動制御部、100…撮像装置、1000…メモリカード。
Claims (8)
- 物体側から像側へと順に、
正の屈折力を有する第1レンズ群と、
負の屈折力を有する第2レンズ群と、
正の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、
前記第2レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行い、
以下の条件を満足する
撮像レンズ。
0.40<Da/TL<0.65 ……(1)
0.90<f3/f<3.50 ……(2)
ただし、
Da:前記第2レンズ群の物体側面から前記第3レンズ群の像側面までの無限遠合焦状態での軸上距離
TL:全系の軸上距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
f:無限遠合焦状態での全系の焦点距離
とする。 - 前記第1レンズ群は少なくとも、2つの負レンズ成分と少なくとも2つの正レンズ成分とを有する
請求項1に記載の撮像レンズ。 - 以下の条件式を満足する
請求項1に記載の撮像レンズ。
0.60<|f2/f|<5.00 ……(3)
ただし
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
とする。 - 前記第3レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とで構成され、
以下の条件式を満足する
請求項1に記載の撮像レンズ。
−9.00<f_3fr/f3<−0.10 ……(4)
ただし
f_3fr:前記第3レンズ群の前記後群の焦点距離
とする。 - 以下の条件式を満足する
請求項1に記載の撮像レンズ。
0<|Db/f2|<0.50 ……(5)
ただし、
Db:無限遠合焦状態での前記第2レンズ群の像側面と前記第3レンズ群の物体側面との軸上間隔
とする。 - 前記第3レンズ群は、正の屈折力を有する前群と負の屈折力を有する後群とで構成され、
以下の条件式を満足する
請求項1に記載の撮像レンズ。
0<D_3fr/f3<0.45 ……(6)
ただし、
D_3fr:前記前群の像側面と前記後群の物体側面との軸上間隔
とする。 - 前記第2レンズ群は、単レンズまたは2つのレンズ成分で構成される
請求項1に記載の撮像レンズ。 - 撮像レンズと、前記撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、
前記撮像レンズは、
物体側から像側へと順に、
正の屈折力を有する第1レンズ群と、
負の屈折力を有する第2レンズ群と、
正の屈折力を有する第3レンズ群とからなり、
前記第2レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行い、
以下の条件を満足する
撮像装置。
0.40<Da/TL<0.65 ……(1)
0.90<f3/f<3.50 ……(2)
ただし、
Da:前記第2レンズ群の物体側面から前記第3レンズ群の像側面までの無限遠合焦状態での軸上距離
TL:全系の軸上距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
f:無限遠合焦状態での全系の焦点距離
とする。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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