JP5262281B2 - 広角レンズ、および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル一眼レフカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ等の撮影光学系に最適な広角レンズ、および撮像装置に関する。

従来、大口径広角レンズが提案されている（例えば、特許文献１）。
特開平６−３０８３８５号公報

しかしながら、従来の大口径広角レンズは、球面収差、各波長による球面収差の形状のばらつき（色ごとの球面収差）、非点収差、サジタルコマフレアーに、更なる改良の余地があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高性能で、サジタルコマフレアーの少ない大口径広角レンズ、およびそれを用いた撮像装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、正屈折力の第２レンズ群とにより、実質的に２個のレンズ群からなり、
前記第１レンズ群は、合焦時に像面に対し固定され、負レンズ成分、第１正レンズ成分、第２正レンズ成分とにより、実質的に３個のレンズ成分からなり、
前記第１レンズ群の第１正レンズ成分と前記第１レンズ群の第２正レンズ成分は、ともに接合レンズであり、
物体側より順に、前記第１レンズ群の第１正レンズ成分は、負レンズと正レンズとの接合レンズよりなり、前記第１レンズ群の第２正レンズ成分は、正レンズと負レンズとの接合レンズよりなり、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする広角レンズ。
（１） ０．５ ＜ （Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）／Ｄ１ ＜ ０．９
ただし、
Ｄ１ａ：前記第１レンズ群の第１正レンズ成分の光軸上の厚さ
Ｄ１ｂ：前記第１レンズ群の第２正レンズ成分の光軸上の厚さ
Ｄ１ ：前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の厚さ
なお、上記レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示す。

また、本発明の第１の態様によれば、前記第１レンズ群の第２正レンズ成分の焦点距離をｆ１ｂ、無限遠合焦時の全系の焦点距離をｆとした場合、以下の条件式（２）を満足することがさらに望ましい。
（２） １．０ ＜ ｆ１ｂ／ｆ ＜ ７．０

また、本発明の第１の態様によれば、正屈折力を有する前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、無限遠合焦時の全系の焦点距離をｆとした場合、以下の条件式（３）を満足することがさらに望ましい。
（３） ０．０６ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ ０．６

また、本発明の第１の態様によれば、正屈折力を有する前記第２レンズ群は、物体側から順に、第１正レンズ成分、負レンズ成分、第２正レンズ成分、第３正レンズ成分を有することが望ましい。

また、本発明の第１の態様によれば、前記第２レンズ群の第１正レンズ成分の焦点距離をｆ２ａとし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をｆとした場合、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４） １．０ ＜ ｆ２ａ／ｆ ＜ １０

また、本発明の第１の態様によれば、正屈折力を有する前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をｆとした場合、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５） １．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ ３．０

また、本発明の第１の態様によれば、前記第２レンズ群の第１正レンズ成分は単レンズで構成されていることが望ましい。

また、本発明の第１の態様によれば、正屈折力を有する前記第２レンズ群中の正レンズ成分には少なくとも１面の非球面を含むことが望ましい。

また、本発明の第１の態様によれば、前記第２レンズ群中の第１正レンズ成分の像側に開口絞りを有することが望ましい。

また、本発明の第１の態様によれば、前記第２レンズ群は、無限遠から近距離物体への合焦において、物体方向に繰り出す構成になっていることが望ましい。

本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様に係る広角レンズを備えたことを特徴とする撮像装置を提供する。

本発明によれば、一眼レフ等の撮像装置に好適な、大口径の広角レンズレンズ、およびそれを用いた撮像装置を提供することができる。

以下、本実施形態に係る広角レンズについて説明する。

本実施形態に係る広角レンズは、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２とを有し、前記第１レンズ群Ｇ１は、合焦時に像面に対し固定され、負レンズ成分、第１正レンズ成分、第２正レンズ成分を有し、前記第１正レンズ成分と前記第２正レンズ成分の少なくとも一つは接合レンズからなることを特徴とする。

一般に、写真レンズを含む対物光学系の設計で最も困難なことは、大画角化と大口径化を同時に行うことである。これは、すなわちザイデルの収差を余すところ無く補正することに他ならない。しかも、大口径になればなるほど、球面収差とサジタルコマフレアーの補正、非点収差の補正の両立が困難になる。本実施形態の広角レンズは、全系を著しく大きくせず、十分な周辺光量を確保し、かつ高い光学性能を維持し、特に良好に補正された球面収差と球面収差の波長ごとの差（色ごとの球面収差）、非点収差、メリジオナルのコマ収差を増加させることなくサジタルコマフレアーの発生を減少させたところに特徴がある。 また、倍率色収差、球面収差、像面湾曲等の諸収差を良好に維持したまま、より軽量化された単純な構成の後群によるリアフォーカスによって、近距離物体への合焦が可能な構成としたところに特徴がある。

前群である第１レンズ群を負レンズ成分と、第１正レンズ成分と、第２正レンズ成分とで構成することにより、有効径を小さくすることが可能となり、全系の小型化に有効となる。また、前記第１レンズ群の第１正レンズ成分と前記第１レンズ群の第２正レンズ成分の少なくとも一つを接合レンズとすることにより、軸上色収差および倍率色収差等の色収差補正に効果がある。

また、本実施形態の広角レンズでは、前記第１レンズ群の第１正レンズ成分と前記第１レンズ群の第２正レンズ成分を共に接合レンズとすることが望ましい。

前記第１レンズ群の第１正レンズ成分と前記第１レンズ群の第２正レンズ成分を共に接合レンズとすることにより、像面湾曲および倍率色収差の補正に効果がある。

また、本実施形態の広角レンズでは、物体側より順に、前記第１レンズ群の第１正レンズ成分は、負レンズと正レンズとの接合レンズよりなり、前記第１レンズ群の第２正レンズ成分は、正レンズと負レンズとの接合レンズよりなり、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
(１) ０．５ ＜ （Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）／Ｄ１ ＜ ０．９
ただし、Ｄ１ａは前記第１レンズ群の第１正レンズ成分の光軸上の厚さ、Ｄ１ｂは前記第１レンズ群の第２正レンズ成分の光軸上の厚さ、Ｄ１は前記第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の厚さ（第１レンズ群Ｇ１の総厚）を示す。

物体側より順に、前記第１レンズ群の第１正レンズ成分を、負レンズと正レンズとの接合レンズで構成し、前記第１レンズ群の第２正レンズ成分を、正レンズと負レンズとの接合レンズで構成することにより、球面収差、および軸上色収差の補正に効果がある。

条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１中の第１正レンズ成分と、その像側に位置する第２正レンズ成分との合成レンズ厚の適切な範囲を規定している。条件式（１）は、基本的に第１レンズ群Ｇ１の総厚Ｄ１に比較して、第１正レンズ成分と第２正レンズ成分の合成レンズ厚が十分厚肉化されていることを示す。本実施形態のように、第１正レンズ成分と第２正レンズ成分の合成レンズ厚が十分厚い場合、入射瞳を物体側に位置させることが可能になり、前玉径の小径化、全系の小型化、構成枚数の削減が可能になる。また収差補正上も、少ない構成枚数で、歪曲、像面湾曲、下方コマ収差の良好な補正を可能にするために、最適なレンズ厚の設定が必要となる。

条件式(１)の上限値を上回る場合、前記第１レンズ群の第１正レンズ成分と第２正レンズ成分の合成レンズ厚が第１レンズ群Ｇ１の総厚Ｄ１に比較して、著しく厚くなることを意味している。したがって、条件式（１）の上限値を上回る場合、球面収差が補正不足になり、像面湾曲もマイナスとなる。結果的に下方コマ収差の補正が悪化し、好ましくない。また、レンズ系の大型化、重量の増加を招き、好ましくない。

なお、条件式（１）の上限値を０．８５以下に設定することにより球面収差、コマ収差の補正が有利になる。さらに、条件式（１）の上限値を０．８３または０．８０以下に抑える事によって、本願の効果を最大限に発揮できる。

また、条件式（１）の下限値を下回る場合、第１レンズ群Ｇ１の第１正レンズ成分と第２正レンズ成分との合成レンズ厚が第１レンズ群Ｇ１の総厚Ｄ１に比較して、著しく薄くなることを意味している。したがって、条件式（１）の下限値を下回る場合、球面収差が補正過剰になり、像面湾曲もプラスとなる。また、負の歪曲も発生し、結果的に下方コマ収差の補正が悪化し、好ましくない。また、十分に厚肉レンズの効果が発揮できないため、入射瞳が像側に移行し、前玉径の増大をまねき、全系の大型化につながる。

なお、条件式（１）の下限値を０．５５以上に設定すると、歪曲の補正、コマ収差の補正に、より効果がある。また、条件式（１）の下限値を０．５８または０．６０以上に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。

また、本実施形態の広角レンズでは、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２） １．０ ＜ ｆ１ｂ／ｆ ＜ ７．０
ただし、ｆ１ｂは前記第１レンズ群の第２正レンズ成分の焦点距離、ｆは無限遠合焦時の全系の焦点距離を示す。

条件式（２）は、前記第１レンズ群の第２正レンズ成分の最適な焦点距離を設定する条件である。全系におけるコンバーター部分を構成する第１レンズ群Ｇ１の中で、第２正レンズ成分の正屈折力の大小は、主に球面収差の補正、全系の大型化、近距離収差変動に影響がある。

条件式（２）の上限値を上回る場合、前記第１レンズ群の第２正レンズ成分の焦点距離が大きくなり、すなわち屈折力が弱くなることを意味する。この場合、球面収差は補正過剰となり、ひいては全系の大型化をまねき、好ましくない。

なお、条件式（２）の上限値を６．５以下に設定すると、球面収差の補正がより有利になる。さらに、条件式（２）の上限値を６．０または５．５以下に抑える事によって、本願の効果を最大限に発揮できる。

また、条件式（２）の下限値を下回る場合、前記第１レンズ群の第２正レンズ成分の焦点距離が小さくなり、すなわち屈折力が強くなることを意味する。この場合、球面収差が補正不足になる。また、結果的に全系におけるコンバーター部分を構成する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が小さくなり、すなわち屈折力が強くなるため、近距離合焦時の収差変動、特に像面湾曲とコマ収差の変動が増加し、好ましくない。

なお、条件式（２）の下限値を２．０以上に設定すると、球面収差の補正等に、より効果がある。また、条件式（２）の下限値を２．６または２．８以上に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。

また、本実施形態の広角レンズでは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） ０．０６ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ ０．６
ただし、ｆ１は正屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を、ｆは無限遠合焦時の全系の焦点距離を示す。

条件式（３）は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１を全系の焦点距離で規定した条件である。第１レンズ群Ｇ１の屈折力の大小は、近距離収差変動、全系の大型化等に影響がある。

条件式（３）の上限値を上回る場合、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が小さくなり、すなわち第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強まることを意味する。その場合、全系のコンバーター部を担う第１レンズ群が強い正の屈折力を有することとなり、マスターレンズ部を担う第２レンズ群Ｇ２が合焦する際に、近距離収差変動を引き起こす。特に合焦時の像面湾曲とコマ収差の変動が残存し、好ましくない。

なお、条件式（３）の上限値を０．５５以下に設定すると、合焦時の像面湾曲とコマ収差の変動がより抑えられる。さらに、条件式（３）の上限値を０．５または０．４以下に抑える事によって、本願の効果を最大限に発揮できる。

条件式（３）の下限値を下回る場合、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が大きくなり、すなわち第１レンズ群Ｇ１の屈折力が弱まることを意味する。その場合、マスターレンズ部を担う第２レンズ群Ｇ２に入射する軸上平行光束の収斂の程度が弱まるため、第２レンズ群Ｇ２の大型化を招き、ひいては全系の大型化をまねき、好ましくない。また、正の屈折力が弱まるため、結果的に球面収差が補正過剰となり、好ましくない。

なお、条件式（３）の下限値を０．０８以上に設定すると、小型化のために、より有利となる。また、条件式（３）の下限値を０．０８５または０．１０以上に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。

また、正屈折力を有する前記第２レンズ群Ｇ２は、全系におけるマスターレンズとしての役割を持ち、レンズ構成は、物体側から順に、第１正レンズ成分、負レンズ成分、第２正レンズ成分、第３正レンズ成分の変形トリプレット構成をとることによって、マスターレンズ（第２レンズ群Ｇ２）の主点を物体側に移動させつつ、大口径化に対応できる構成になっている。この構成をとることによって、大口径、大画角を有し近距離収差変動が少ない光学系を達成することが可能になる。

また、本実施形態の広角レンズでは、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４） １．０ ＜ ｆ２ａ／ｆ ＜ １０
ただし、ｆ２ａは前記第２レンズ群の第１正レンズ成分の焦点距離、ｆは無限遠合焦時の全系の焦点距離を示す。

条件式（４）は、前記第２レンズ群の第１正レンズ成分の焦点距離の最適な値を規定する条件である。前記第２レンズ群の第１正レンズ成分の焦点距離、言い換えれば屈折力を最適化することは、大口径化で重要な球面収差の補正に影響を与える。

条件式（４）の上限値を上回る場合、前記第２レンズ群の第１正レンズ成分の屈折力が弱くなることを意味し、球面収差が補正過剰になる。また、第１正レンズ成分から後方のレンズの有効径が大きくなり、好ましくない。

なお、条件式（４）の上限値を９以下に設定すると、球面収差の補正が有利になる。さらに、条件式（４）の上限値を８．５または８以下に抑える事によって、本願の効果を最大限に発揮できる。

条件式（４）の下限値を下回る場合、第２レンズ群の第１正レンズ成分の屈折力が強くなることを意味し、球面収差が補正不足になる。

なお、条件式（４）の下限値を１．５以上に設定すると、球面収差のより良好な補正が可能になる。また、条件式（４）の下限値を１．６または１．８以上に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。

また、本実施形態の広角レンズでは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５） １．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ ３．０
ただし、ｆ２は正屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、ｆは無限遠合焦時の全系の焦点距離を示す。

条件式（５）は、マスターレンズを構成している第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、言い換えれば屈折力を最適な値に規定する条件式である。

条件式（５）の上限値を上回る場合、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が大きくなり、すなわち屈折力が弱くなる。マスターレンズの屈折力が弱まる場合、全系の大型化、合焦のための移動量が増加する等の悪影響がある。また、収差補正上も球面収差が補正過剰となる。

なお、条件式（５）の上限値を２．８以下に設定することにより、全系の軽量化が可能となり好ましい。さらに、条件式（５）の上限値を２．５または２．３以下に抑える事によって、本願の効果を最大限に発揮できる。

一方、条件式（５）の下限値を下回る場合、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が小さくなり、すなわち屈折力が強くなる。マスターレンズの屈折力が強まるということは、球面収差が補正不足傾向になり、近距離収差変動も増加し、特に像面湾曲、コマ収差が悪化するため好ましくない。

なお、条件式（５）の下限値を１．２以上に設定すると、近距離収差変動がより改善して好ましい。また、条件式（５）の下限値を１．３または１．５以上に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。

以下、各数値実施例に係る広角レンズを添付図面に基づいて説明する。

（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る広角レンズの構成を示す断面図である。第１実施例に係る広角レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２より構成される。前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる負レンズ成分Ｌ１１、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合よりなる第１正レンズ成分Ｌ１２と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合よりなる第２正レンズ成分Ｌ１３で構成される。前記第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第１正レンズ成分Ｌ２１、Ｆ値を決定する開口絞りＳ、両凹レンズからなる負レンズ成分Ｌ２２、像側に凸面を向け、非球面を物体側の面に設けた第２正レンズ成分Ｌ２３、両凸レンズからなる第３正レンズ成分Ｌ２４より構成される。

無限遠より近距離物体への合焦は、前記第１レンズ群Ｇ１を像面に対し固定し、前記第２レンズ群Ｇ２を物体方向に繰り出すことによって行う。

以下の表１に第１実施例に係る広角レンズの諸元値を示す。

表中の（面データ）において、面番号は物体側からの面の番号、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）における屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数、（可変）は可変面間隔、（絞り）は開口絞りＳをそれぞれ表している。なお、空気の屈折率ｎｄ＝１．００００００は記載を省略している。また、曲率半径ｒ欄の「∞」は平面を示している。

（非球面データ）において、非球面は以下の式で表される。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ^２／ｒ）／[１＋[１−κ（ｙ^２／ｒ^２）]^１／２]
＋Ａ４×ｙ^４＋Ａ６×ｙ^６＋Ａ８×ｙ^８＋Ａ１０×ｙ^１０

ここで、光軸に垂直な方向の高さをｙ、高さｙにおける光軸方向の変位量をＸ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒ、円錐係数をκ、ｎ次の非球面係数をＡｎとする。なお、「E-n」は「×10^-n」を表し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10^-5」を表す。また、各非球面は、（面データ）において、面番号の右側に「*」を付して示している。

（各種データ）において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：度）、Ｙは像高、ＴＬはレンズ系の全長、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。

（可変面間隔データ）は、各合焦位置における撮影倍率、物面までの距離、面番号ｉにおける可変面間隔値ｄｉをそれぞれ示す。

（レンズ群データ）は、各レンズ群の始面番号と、各レンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。

（条件式対応値）は、各条件式の対応値をそれぞれ示す。

なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これらに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号は、以降の他の実施例においても同様とし、重複する説明を省略する。

（表１）
（面データ）
面番号 r d nd νd
1 134.1389 2.0000 1.816000 46.62
2 29.0129 13.0000
3 -68.1797 13.0000 1.516800 64.12
4 61.8765 9.5000 1.882997 40.76
5 -108.3697 0.1000
6 149.2111 12.0000 1.882997 40.76
7 -39.2781 5.0000 1.717360 29.52
8 247.4367 d8（可変）
9 34.2407 9.0000 1.497820 82.56
10 394.0668 10.0000
11(絞り) ∞ 6.0000
12 -35.5003 1.8000 1.795040 28.69
13 61.9409 4.0666
14* 497.2125 3.5000 1.693500 53.22
15 -65.9562 0.1000
16 108.6915 7.5000 1.618000 63.38
17 -32.8687 Bf(可変)

（非球面データ）
第14面
κ＝ 1.000
A4＝ -7.92820E-06
A6＝ -2.66410E-09
A8＝ 1.54590E-11
A10＝ -4.26360E-14

（各種データ）
ｆ＝ 36.000
FNO＝ 1.45
ω＝ 31.70°
Y＝ 21.63
TL＝ 145.491
Bf＝ 38.924

（可変面間隔データ）
無限遠 近距離１ 近距離２
倍率 0.00000 -0.03333 -0.21271
物面 ∞ 1062.9784 154.5092
d8 10.00001 8.78638 2.35106
d17(Bf) 38.92418 40.13781 46.57313

（レンズ群データ）
群 始面 焦点距離
G1 1 309.19100
G2 9 60.72049

（条件式対応値）
（１）：（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）／Ｄ１ ＝ 0.723
（２）：ｆ１ｂ／ｆ＝ 3.821
（３）：ｆ／ｆ１ ＝ 0.116
（４）：ｆ２ａ／ｆ＝ 2.075
（５）：ｆ２／ｆ ＝ 1.687

図２は、第１実施例に係る広角レンズの無限遠合焦時の諸収差を示す。図３は、第１実施例に係る広角レンズの撮影倍率−0.03333倍合焦時の諸収差を示す。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、およびｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。また非点収差において、実線はサジタル像面、点線はメリジオナル像面を示す。コマ収差における実線はメリジオナルコマ収差を示す。コマ収差における点線はサジタルコマ収差を示し、原点より右側の点線は、ｄ線に対してメリジオナル方向に発生するサジタルコマ収差、原点より左側の点線は、ｄ線に対してサジタル方向に発生するサジタルコマ収差を表している。

各諸収差図より、第１実施例に係る広角レンズは、球面収差、サジタルコマフレアー等を含め諸収差が良好に補正され、近距離収差変動も十分補正されていることがわかる。

（第２実施例）
図４は、第２実施例に係る広角レンズの構成を示す断面図である。第２実施例に係る広角レンズは、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２より構成される。前記第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凹レンズよりなる負レンズ成分Ｌ１１、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合よりなる第１正レンズ成分Ｌ１２、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合よりなる第２正レンズ成分Ｌ１３とで構成される。前記第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第１正レンズ成分Ｌ２１、Ｆ値を決定する開口絞りＳ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる負レンズ成分Ｌ２２、像側に凸面を向け、非球面を物体側の面に設けた正メニスカスレンズからなる第２正レンズ成分Ｌ２３、両凹レンズと両凸レンズとの接合よりなる第３正レンズ成分Ｌ２４とで構成される。

無限遠より近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１を像面に対して固定し、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に繰り出すことによって行う。

以下の表２に第２実施例に係る広角レンズの諸元値を示す。

（表２）
（面データ）
面番号 r d nd νd
1 -229.5668 2.0000 1.816000 46.62
2 38.3861 12.0000
3 -73.7542 8.5924 1.516800 64.12
4 57.5486 13.5000 1.816000 46.62
5 -66.1097 1.0000
6 85.2002 13.0000 1.816000 46.62
7 -54.6526 8.0000 1.717360 29.52
8 337.1477 d8(可変)
9 27.9485 5.0000 1.497820 82.56
10 33.1784 8.4855
11(絞り) ∞ 6.0000
12 -31.2971 2.0000 1.795040 28.69
13 -189.3902 3.6191
14* -216.5891 5.0000 1.693500 53.22
15 -44.8299 0.1000
16 -24068.3750 1.5000 1.625880 35.74
17 49.6693 9.0000 1.618000 63.38
18 -32.8538 Bf(可変)

（非球面データー）
第１４面
κ＝ 1.0000
A4＝ -1.03130E-05
A6＝ -6.72910E-10
A8＝ -1.17380E-11
A10＝ 8.03830E-15

（各種データ）
ｆ＝ 36.00
FNO＝ 1.45
ω＝ 31.92°
Y＝ 21.63
TL＝ 150.39157
Bf＝ 38.90731

（可変面間隔データ）
無限遠 近距離１ 近距離２
倍率 0.00000 -0.03333 -0.20924
物面 ∞ 1053.7000 148.9585
ｄ8 12.68728 11.30259 4.41321
d18(Bf) 38.90731 40.29200 47.18138

（レンズ群データ）
群 始面 焦点距離
G1 1 95.47114
G2 9 59.36008

（条件式対応値）
（１）：（Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）／Ｄ1 ＝ 0.742
（２）：ｆ１ｂ／ｆ＝ 2.959
（３）：ｆ／ｆ１ ＝ 0.377
（４）：ｆ２ａ／ｆ＝ 7.506
（５）：ｆ２／ｆ ＝ 1.649

図５は、第２実施例に係る広角レンズの無限遠合焦時の諸収差を示す。図６は、第２実施例に係る広角レンズの撮影倍率−0.03333倍合焦時の諸収差を示す。

各諸収差図より、第２実施例に係る広角レンズは、球面収差、サジタルコマフレアー等を含め諸収差が良好に補正され、近距離収差変動も十分補正されていることがわかる。

以上の各実施例によれば、包括角２ω＝６３°を越え、さらにＦ１．４５程度のＦナンバーを有し、高性能で、球面収差、各波長による球面収差形状のばらつき（色ごとの球面収差）、非点収差、サジタルコマフレアーの少ない大口径広角レンズが実現できる。

なお、本実施形態に係る広角レンズの数値実施例として２群構成のものを示したが、広角レンズの群構成はこれに限られず、３群構成等の他の群構成にも適用可能である。

また、レンズ全系、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。また、前記合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用出来、オートフォーカス用の(超音波モータ
ー等の)モーター駆動にも適している。

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させて、手ブレ等によって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としても良い。特に第２レンズ群Ｇ２全体または部分群を防振レンズ群とするのが好ましい。

また、各レンズ面を非球面としても良い。非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。

また、開口絞りは、第２レンズ群Ｇ２中に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。

また、各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜が施され、フレアやゴーストを軽減し、高いコントラストで高い光学性能の達成を可能としている。

図７は、本実施形態の第１実施例に係る広角レンズを備えた撮像装置（カメラ）の構成を示す図である。

本実施形態の撮像装置としてのカメラ１は、図７に示すように撮影レンズ２として上記第１実施例に係る広角レンズを備えたデジタル一眼レフカメラである。

カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、クイックリターンミラー３を介して焦点板４に結像される。そして焦点板４に結像された光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へ導かれる。これにより不図示の撮影者は、被写体像を接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、撮影レンズ２で集光された不図示の被写体からの光は撮像素子７上に被写体像を形成する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子７により撮像され、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者はカメラ１による被写体の撮影を行うことができる。

ここで、カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係る広角レンズは、上記第１実施例において説明したように、その特徴的なレンズ構成によって、サジタルコマフレアーの少ない大口径広角レンズを実現している。これによりカメラ１は、サジタルコマフレアーの少ない大口径広角撮影可能な撮像装置を実現することができる。

なお、上記実施例では第１実施例に係る広角レンズを撮影レンズ２として搭載してカメラ１を構成した例を示したが、上記第１実施例以外の実施例に係る広角レンズを搭載しても上記カメラ１と同様の効果を奏することは言うまでもない。

なお、上記各実施例は、本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。

第１実施例に係る広角レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第１実施例に係る広角レンズの無限遠合焦状態における諸収差図である。 第１実施例に係る広角レンズの近距離合焦状態における諸収差図である。 第２実施例に係る広角レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第２実施例に係る広角レンズの無限遠合焦状態における諸収差図である。 第２実施例に係る広角レンズの近距離合焦状態における諸収差図である。 第１実施例に係る広角レンズを備えた撮像装置（カメラ）の構成を示す図である。

符号の説明

Ｇ１： 第１レンズ群
Ｇ２： 第２レンズ群
Ｌ１１： 第１レンズ群の負レンズ成分
Ｌ１２： 第１レンズ群の第１正レンズ成分
Ｌ１３： 第１レンズ群の第２正レンズ成分
Ｌ２１： 第２レンズ群の第１正レンズ成分
Ｌ２２： 第２レンズ群の負レンズ成分
Ｌ２３： 第２レンズ群の第２正レンズ成分
Ｌ２４： 第２レンズ群の第３正レンズ成分
Ｓ： 開口絞り
Ｉ： 像面
１： カメラ
２： 撮影レンズ
３： クイックリターンミラー
４： 焦点板
５： ペンタプリズム
６： 接眼レンズ
７： 撮像素子

Claims (11)

1. 物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、正屈折力の第２レンズ群とにより、実質的に２個のレンズ群からなり、
   前記第１レンズ群は、合焦時に像面に対し固定され、負レンズ成分、第１正レンズ成分、第２正レンズ成分とにより、実質的に３個のレンズ成分からなり、
   前記第１レンズ群の第１正レンズ成分と前記第１レンズ群の第２正レンズ成分は、ともに接合レンズであり、
   物体側より順に、前記第１レンズ群の第１正レンズ成分は、負レンズと正レンズとの接合レンズよりなり、前記第１レンズ群の第２正レンズ成分は、正レンズと負レンズとの接合レンズよりなり、
   以下の条件式を満足することを特徴とする広角レンズ。
   ０．５ ＜ （Ｄ１ａ＋Ｄ１ｂ）／Ｄ１ ＜ ０．９
   ただし、
   Ｄ１ａ：前記第１レンズ群の第１正レンズ成分の光軸上の厚さ
   Ｄ１ｂ：前記第１レンズ群の第２正レンズ成分の光軸上の厚さ
   Ｄ１ ：前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の厚さ
   なお、上記レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示す。
2. 前記第１レンズ群の第２正レンズ成分の焦点距離をｆ１ｂ、無限遠合焦時の全系の焦点距離をｆとした場合、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ。
   １．０ ＜ ｆ１ｂ／ｆ ＜ ７．０
3. 正屈折力を有する前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、無限遠合焦時の全系の焦点距離をｆとした場合、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の記載の広角レンズ。
   ０．０６ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ ０．６
4. 正屈折力を有する前記第２レンズ群は、物体側から順に、第１正レンズ成分、負レンズ成分、第２正レンズ成分、第３正レンズ成分を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の広角レンズ。
5. 前記第２レンズ群の第１正レンズ成分の焦点距離をｆ２ａとし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をｆとした場合、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の広角レンズ。
   １．０ ＜ ｆ２ａ／ｆ ＜ １０
6. 正屈折力を有する前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、無限遠合焦時の全系の焦点距離をｆとした場合、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の広角レンズ。
   １．０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ ３．０
7. 前記第２レンズ群の第１正レンズ成分は、単レンズで構成されていることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の広角レンズ。
8. 正屈折力を有する前記第２レンズ群中の正レンズには、少なくとも１面の非球面を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の広角レンズ。
9. 前記第２レンズ群の第１正レンズ成分の像側に開口絞りを有することを特徴とする請求項４から８のいずれか一項に記載の広角レンズ。
10. 前記第２レンズ群は、無限遠から近距離物体への合焦において、物体方向に繰り出すことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の広角レンズ。
11. 請求項１から１０の何れか一項に記載の広角レンズを備えたことを特徴とする撮像装置。

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