JPH08313804A

JPH08313804A - 広角レンズ

Info

Publication number: JPH08313804A
Application number: JP7121635A
Authority: JP
Inventors: Takanori Yamanashi; 山梨隆則
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1995-05-19
Publication date: 1996-11-29
Anticipated expiration: 2021-08-16
Also published as: US5808808A; JP3810106B2

Abstract

(57)【要約】【目的】対称型レンズ系において、開口効率向上とサ
ジタル像面の性能改善を狙いながら、簡単なレンズ構成
で、画角が１０７°程度まで包括し、かつ、口径比が
１：２．８〜３．５程度という超広角大口径比のレンズ
系。【構成】負の第１群Ｇ１と、正の第２群Ｇ２と、負の
第３群Ｇ１によって構成し、第１群Ｇ１は少なくとも１
枚の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、
第２群Ｇ２は開口絞りと１組の接合レンズとを有し、第
３群Ｇ３は少なくとも１枚の像面側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズを有し、何れかのレンズ群に非球面を使
用し、かつ、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の屈折力の比の条
件、第３群Ｇ３と第２群Ｇ２の屈折力の比の条件、第１
群Ｇ１と第２群Ｇ２の軸上距離の条件を満足する。ま
た、フローティングによりフォーカシングを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、広角レンズに関し、特
に、画角が１０７°程度まで包括し、口径比が１；２．
８〜３．５程度の対称型の広角レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】画角が９０°程度以上の一眼レフレック
スカメラ用の超広角レンズは、ミラー可動空間を設ける
ためのバックフォーカスが確保できる非対称型の逆望遠
タイプによって構成することが知られている。更に広角
化をするに従って前群の負レンズ群によって歪曲収差を
補正するために、レンズ構成が非常に複雑化する傾向に
ある。

【０００３】一方で、レンジファイダーを有するカメラ
等ではバックフォーカスの制限が緩く、収差補正上で有
利な対称型広角レンズが米国特許第２，７２１，４９９
号や米国特許第２，７８１，６９５号において提案され
ている。さらに、画角が１２０°程度で口径比が１：８
の超広角レンズとして著名な提案が米国特許第３，６６
１，４４７号においてなされた。

【０００４】これらの提案は、写真レンズに限らず航空
測量用に応用される場合があり、構成は逆望遠タイプと
比べて簡単であるが、画角が増すと口径比が小さくなる
という欠点を有していた。また、フォーカシングは全系
を移動する方法が一般的であり、収差変動が残留し、有
限遠距離での性能低下に結び付いていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、写真
レンズや電子映像機器用光学系を対象とし、従来の対称
型レンズ系、すなわち、開口絞りを有する収斂系の両側
に負レンズ系を配置した広角レンズにおいて、開口効率
向上とサジタル像面の性能改善を狙いながら、簡単なレ
ンズ構成で、画角が１０７°程度まで包括し、かつ、口
径比が１：２．８〜３．５程度という超広角大口径比の
レンズ系を提供することであり、さらに、有限遠性能の
向上を考慮したフォーカシング方式を提供することも目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の広角レンズは、物体側から順に、負屈折力を有する
第１レンズ群と、正屈折力を有する第２レンズ群と、負
屈折力を有する第３レンズ群との３つのレンズ群によっ
て構成し、第１レンズ群は少なくとも１枚の物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズを有し、第２レンズ群は
開口絞りと１組の接合レンズとを有し、第３レンズ群は
少なくとも１枚の像面側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズを有し、前記レンズ群の何れかに非球面を使用し、
かつ、下記条件式を満足することを特徴とするものであ
る。１．０＜｜ｆ₁／ｆ₂｜＜１２・・・（１）０．８＜｜ｆ₃／ｆ₂｜＜８・・・（２）０．２＜｜Ｄ₁／ｆ｜＜３．０・・・（３）ただし、ｆ₁：第１レンズ群の焦点距離、ｆ₂：第２レンズ群の焦点距離、ｆ₃：第３レンズ群の焦点距離、ｆ：全系の焦点距離、Ｄ₁：第１レンズ群と第２レンズ群の間隔、である。

【０００７】本発明のもう１つの広角レンズは、物体側
から順に、負屈折力を有する第１レンズ群と、正屈折力
を有する第２レンズ群と、負屈折力を有する第３レンズ
群との３つのレンズ群によって構成し、第１レンズ群は
少なくとも１枚の物体側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズを有し、第２レンズ群は開口絞りと１組の接合レン
ズとを有し、第３レンズ群は少なくとも１枚の像面側に
凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、無限遠より近
距離物体へのフォーカシングの際には、全系を物体側に
移動させると共に、レンズ群間隔又はレンズ群内の部分
系の間隔を変化させることにより収差変動を抑止するよ
うにしたことを特徴とするものである。

【０００８】この場合、無限遠より近距離物体へのフォ
ーカシングの際には、例えば、全系を物体側に移動させ
ると共に、第１レンズ群内の空気レンズの間隔及び第２
レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔を変化させるよ
うにすることができる。

【０００９】

【作用】以下、本発明において上記構成をとる理由と作
用について説明する。本発明で対象とする対称型広角レ
ンズは、開口絞りを含む収斂系の前後に、ほぼコンセン
トリックに配置された負メニスカスレンズ群を有する。
この光学系は、収差補正上から考えれば非常にバランズ
が良く、広角系に顕著となり球面のみを使用した光学系
において補正が困難とされるサジタルコマ収差の補正を
容易にし、画角の関数として展開される歪曲収差も、光
学系の対称性のために比較的に容易に補正することがで
きるものである。

【００１０】そこで、本発明では、より広画角化と大口
径比化を簡単な構成で実現する可能性を追求し、その実
現性を見出したものである。これには、非球面の効果的
な使用が必要である。

【００１１】もう一方では、写真レンズ等のように、無
限遠物体から近接撮影までの広いレンジで使用されるレ
ンズ系においては、全系移動によるフォーカシングでは
中心最良像面と軸外最良像面の移動速度が異なり、性能
低下に結び付くという欠点を有していた。また、重量の
大きいレンズの移動と全長の変化により、必ずしも俊敏
なピント合わせも実現し得なかったと言える。一方、レ
ンズ系の構成については、要求される画角や口径比によ
り、第１レンズ群の構成枚数や第２レンズ群の構成が支
配される傾向にあった。

【００１２】本発明においては、対称型広角レンズを簡
単な構成で実現し、非球面により面屈折力を制御してい
る。この光学系における上記問題点を解決するために、
以下の構成が有効であることが明らかとなった。

【００１３】すなわち、物体側から順に、負屈折力を有
する第１レンズ群と、正屈折力を有する第２レンズ群
と、負屈折力を有する第３レンズ群との３つのレンズ群
によって構成し、第１レンズ群は少なくとも１枚の物体
側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、第２レン
ズ群は開口絞りと１組の接合レンズとを有し、第３レン
ズ群は少なくとも１枚の像面側に凸面を向けた負メニス
カスレンズを有し、前記レンズ群の何れかに非球面を使
用し、かつ、下記条件式を満足することを特徴とするも
のである。１．０＜｜ｆ₁／ｆ₂｜＜１２・・・（１）０．８＜｜ｆ₃／ｆ₂｜＜８・・・（２）０．２＜｜Ｄ₁／ｆ｜＜３．０・・・（３）ただし、ｆ₁：第１レンズ群の焦点距離、ｆ₂：第２レンズ群の焦点距離、ｆ₃：第３レンズ群の焦点距離、ｆ：全系の焦点距離、Ｄ₁：第１レンズ群と第２レンズ群の間隔、である。

【００１４】上記のように、本発明のレンズ系は、極め
て簡単な構成で、超広角レンズを実現し、かつ、大口径
比を得ることができる。この理由について以下に説明す
る。これまで、一般に、超広角レンズにおいて特に補正
が困難とされたのは、歪曲収差や倍率色収差である。こ
れらの収差は、第２レンズ群を構成する接合レンズ群に
対して対称的に負メニスカスレンズを配置することで、
画角の増大に対しても収差補正への大きな能力を維持す
る。

【００１５】また、第２レンズ群の構成を接合レンズ群
に限定することで、全長の短縮が可能となり、開口効率
を改善するときにレンズ系が大型化することが防止でき
る。また、大口径比化に伴うサジタルコマフレアの増加
は、第１レンズ群への非球面の使用で改善することが可
能である。その非球面のレンズ中心から周辺部にかけて
の形状に関しては、例えば凸面では面の屈折力が弱まる
ように構成され、一方、凹面に使用するときには発散性
を強めるような形状に構成する。

【００１６】また、球面収差に関しては、第２レンズ群
の収斂系による補正が重要である。また、軸外像面の平
坦性については、第３レンズ群の配置が極めて重要であ
り、非球面化することでこの能力を高めることが可能で
ある。

【００１７】次に、近軸屈折力配置について、条件式の
意味を説明する。前記条件式（１）は、第１レンズ群と
第２レンズ群の屈折力の比を規定するものである。条件
式（１）の下限値１．０を越えるときに、第１レンズ群
の相対屈折力が大きくなり、小型化には良いが、収差の
発生量、特に歪曲収差やサジタルコマ収差の発生が大き
くなり、好ましくない。また、上限値１２を越えるとき
に、軸外収差補正上では望ましいが、第１レンズ群が大
型化するので、結果として望ましくない。

【００１８】条件式（２）は、第３レンズ群と第２レン
ズ群の屈折力の比を規定するものである。すなわち、収
斂性の第２レンズ群の屈折力が決定されたときに、第３
レンズ群の屈折力を規定する。条件式の下限値０．８を
越えるときに、第３レンズ群の相対屈折力が大きくな
り、後群の小型化には良いが、像面湾曲収差や倍率色収
差の悪化に繋がるので、好ましくない。また、上限値８
を越えるとき、像面湾曲収差等の軸外収差補正上は有利
であるが、バックフォーカスの余裕が少なくなり、第３
レンズ群の外径が増し、レンズ鏡胴部の肥大化に繋が
り、望ましい結果とならない。

【００１９】条件式（３）は、第１レンズ群と第２レン
ズ群の軸上距離を規定するものである。下限値の０．２
を越えるとき、全長の小型化に直接関係するが、主点間
隔の縮小にもなり、第１レンズ群若しくは第２レンズ群
の屈折力が大きくならざるを得ないので、収差補正上で
問題が発生する。上限値３．０を越えるとき、第１レン
ズ群から入射瞳までの距離が大きくなることを意味する
ので、自ずと大型化する。また、無理に小型化すると、
開口絞りを基準に見たときに非対称となりやすく、非球
面量が非常に大きい非球面の採用を余儀なくされること
があるので、本発明の趣旨から逸脱することになる。

【００２０】次に、本発明のレンズ系の構成について説
明する。このレンズ系の画角は１０７°で、口径比が
１：２．８の光学系である。具体的には、後記する実施
例１に示すレンズ系や実施例６のより簡単なレンズ系が
ある。前者のレンズ断面図を図１に、より詳細な光路図
を図１６に示す。また、後者のレンズ断面図を図３に、
また、より詳細な光路図を図１７に示す。

【００２１】実施例１のレンズ断面図及び光路図を図１
６に示す。ここで、図１６に破線で示すのは基準球面で
ある。第１レンズ群Ｇ１の第１レンズは負メニスカスレ
ンズであり、特に凸面の非球面形状は顕著であり、サジ
タルコマ収差と歪曲収差の補正に効果が大きい。ここで
は、レンズ周辺部の面の屈折力が極めて強くなっている
ことが分かる。また、このレンズの後面である凹面は、
やはり周辺光束に対して効果があるように、面の屈折力
が強くなっている。これらの面の作用により、周辺光束
の入射面に対する対称性が高まり、サジタルコマ収差の
改善が成立する。また、歪曲収差の補正についても、同
様にバランスし得る。

【００２２】また、第２レンズ群Ｇ２の最も像側の面に
使用される非球面の効果も、軸外のコマ収差や非点収差
の補正に効果があり、非球面量は小さくなるが、レンズ
の周辺部で面の屈折力が弱くなる形状になっている。さ
らに、第３レンズ群Ｇ３の像側の面に使用される非球面
は、最終的に像面の補正や歪曲収差の補正を行う。この
非球面は、レンズの周辺部になると面の屈折力が弱まる
形状となっている。実施例６についても基本的に同様で
ある。

【００２３】実施例１の収差係数値を以下の表１に示
す。これに基づき、レンズ系の収差補正状況を説明す
る。表１ｋＳＡ₃ ＳＡ₅ ＣＭ₃ ＣＭ₅ ＳＣＭＡＳ₃ ＤＴ₃ ＰＴ₃ １ -0.0107 0.00031 0.30298-0.01733-3.63196-1.03305 8.26372-0.13872 ２ 0.03506 0.00083-0.60453 0.00117 4.81464 1.38632-12.17958 0.40535 ３ -0.00359-0.00033-0.048 -0.00018 0.09803-0.07124 -0.58539-0.06025 ４ 0.00025 0.00005 0.01411 0.00113-0.17469 0.08827 1.46987-0.00996 ５ 0 0 0 0 0 0 0 0 ６ -0.10559-0.01645-0.6041 -0.03656 0.45373-0.38403 -1.69093-0.50262 ７ 0.04081 0.01116 0.13272 0.02873-0.07907 0.04796 0.12437 0.06676 ８ 0.01936-0.02226 0.58007-0.15985-1.27063-0.2018 1.03678-0.0916 ９ 0.03878 0.00441 0.2241 0.02264-0.06274 0.14388 1.59928 0.68643 １０ -0.01051-0.00044 0.02099 0.00651 0.18583 0.08508 0.98037-0.40597 ──────────────────────────────────── Ｇ₁ 0.02101 0.00086-0.33544-0.01522 1.10603 0.37029 -3.03138 0.19642 Ｇ₂ -0.04543-0.02755 0.10868-0.16768-0.89597-0.53787 -0.52979-0.52747 Ｇ₃ 0.02827 0.00398 0.24509 0.02916 0.12309 0.22896 2.57965 0.28046 ──────────────────────────────────── Σ 0.00385-0.02271 0.01833-0.16374 0.33315 0.06138 -0.98152-0.05059 。

【００２４】ここで、ｋは面番号、ＳＡは球面収差係
数、ＣＭはコマ収差係数、ＳＣＭはサジタル関係のコマ
収差係数、ＡＳは非点収差係数、ＤＴは歪曲収差係数、
ＰＴは像面湾曲収差係数を表し、添字の３と５は各々が
３次収差係数及び５次収差係数であることを意味する。
また、Ｇ₁、Ｇ₂、Ｇ₃は各々第１レンズ群Ｇ１、第２
レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３に関する収差係数の
総和であり、Σは全系の総和を表す。

【００２５】球面収差に関しては、屈折力配置によって
作用が関係するところの負屈折力の第１レンズ群Ｇ１と
第３レンズ群Ｇ３では、発散性光束に起因する過剰補正
作用、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２による収斂作用によ
り補正不足の作用が、低次の収差係数である３次収差係
数において支配している。第１レンズ群Ｇ１の球面収差
に対する作用は、残る系に比べれば小さく、第２レンズ
群Ｇ２では強い正屈折力の作用があり、第１レンズ群Ｇ
１で発生する補正過剰の球面収差を補正している。さら
に、第３レンズ群Ｇ３の発散性作用により、全系のバラ
ンスが取り得る。

【００２６】コマ収差においては、第１レンズ群Ｇ１の
負メニスカスレンズの補正作用が比較的大きく、サジタ
ルコマ収差については、特に補正作用の多くを担う。た
だし、実際のコマ収差の発生は、収斂系である第２レン
ズ群Ｇ２で大きく、３次と５次収差係数で補償する関係
にある。

【００２７】非点収差は、第１レンズ群Ｇ１の物体側に
配置される負メニスカスレンズの作用が大きく、高次収
差係数の発生量も大きい。この面には非球面を使用し
て、補正の効果を得ることが望ましい。像面の補正作用
という点では、第３レンズ群Ｇ３により、負に変位し物
体側に曲がる像面を引き起こす作用を持っている。

【００２８】歪曲収差については、非点収差と同様に、
第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズによる収差発生
量が顕著である。このため、非球面の使用の効果もまた
大きい。３次収差係数によれば、第３レンズ群Ｇ３によ
って負の歪曲収差を補正していることが分かる。

【００２９】像面湾曲については、第１レンズ群Ｇ１と
第２レンズ群Ｇ２による残存収差を第３レンズ群Ｇ３に
より補正していることが分かる。ここで、第１レンズ群
Ｇ１を負メニスカスレンズと正レンズで構成することに
よる利点は、倍率色収差の補正を第１レンズ群Ｇ１内で
行い、諸収差の補正につていも第１レンズ群Ｇ１内で細
部の補正が行い得るので、より望ましいということが言
える。

【００３０】以上のことから、球面収差の補正には、第
２レンズ群の収斂作用を持つレンズ面への非球面の使用
が望ましい。このことは、大口径比化の際に要求される
ことである。また、軸外収差であるコマ収差の補正に
は、必ずしも特定化することはできないが、非球面の何
れの群への使用でも効果は期待できるが、第１レンズ群
の前面や第２レンズ群の像側の面あるいは第３レンズ群
への使用による効果が期待できる。もちろん、第１レン
ズ群に使用することでサジタルコマ収差の補正に効果が
大きいことは、表１のＳＣＭの振る舞いで分かる。非点
収差、歪曲収差については、特に第１レンズ群のメニス
カスレンズへの非球面の適用により、非常に大きな効果
が期待できる。

【００３１】また、具体的なレンズ系の構成は、以下の
ようにすると、超広角化を簡単なレンズ構成にて実現で
きる。すなわち、第１レンズ群は、１枚の物体側に凸面
を向けた負メニスカスレンズと空気レンズを隔てて正レ
ンズを配置し、第２レンズ群は、１組の負レンズと正レ
ンズの接合レンズを有し、第３レンズ群は、１枚の像面
側に凸面を向けた負メニスカスレンズにて構成する。

【００３２】第１レンズ群の構成は、上記の通りの効果
を持たせ得ることに特徴があり、硝材選択の範囲を拡げ
る効果にも結びつく。また、基本的に、コマ収差補正上
から、第１レンズ群内の最初の負レンズはメニスカスレ
ンズとなる。第２レンズ群が貼り合わせであることは、
レンズ群としての収差補正の面では、色収差はもちろん
であるが、像面補正上ではペッツバール和の補正にとっ
て最低条件と考えられる。特に大口径比化を意図する本
発明にとっては、このことは必要である。しかしなが
ら、口径比の大きさによっては、接合によらずエアスペ
ースを有するダブレットであってもよい。しかし、第２
レンズ群を単レンズにて構成すると、大口径比化の要求
に応えられないのは事実であるが、口径比の大きさによ
っては実現し得ることは言うまでもない。

【００３３】また、第３レンズ群は、像面補正の効果を
有するために、単体の負メニスカスレンズで実現でき
る。像面までの距離を十分に確保すると両凹レンズにな
ることは事実であるが、コマ収差等の補正には非球面を
採用することが周辺部の収差補正に効果が大きい。当
然、第３レンズ群を複数枚の構成にすることは可能であ
る。

【００３４】また、より簡単化すれば、本発明の広角レ
ンズは、以下のレンズ構成になる。すなわち、第１レン
ズ群は、１枚の物体側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズを有し、第２レンズ群は１組の負レンズと正レンズの
接合レンズを有し、第３レンズ群は１枚の像面側に凸面
を向けた負メニスカスレンズにて構成する。この場合に
は、第１レンズ群の構成を負メニスカスレンズのみとす
ることにより実現することが、前記の構成との違いであ
る。さらに、第２レンズ群に通常の接合レンズ以外の付
加的構成要素を設けることにより、収差補正上の効果が
期待し得る。すなわち、第１レンズ群は少なくとも１枚
の物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、第
２レンズ群は２枚の負レンズと１枚の正レンズを有し、
第３レンズ群は１枚の像面側に凸面を向けた負メニスカ
スレンズにて構成する。これは、第２レンズ群を、例え
ば負レンズ、正レンズ及び負レンズの３枚接合レンズあ
るいは１組の接合レンズと１枚の負レンズにて構成し、
相互の間に空気間隔がある場合等であり、ペッツバール
和の補正や球面収差補正に効果が得られる。

【００３５】次に、本発明のフォーカシングの方法とそ
の収差変動の抑制について説明する。具体的には、上記
のレンズ系、すなわち、物体側から順に、負屈折力を有
する第１レンズ群と、正屈折力を有する第２レンズ群
と、負屈折力を有する第３レンズ群との３つのレンズ群
によって構成し、第１レンズ群は少なくとも１枚の物体
側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、第２レン
ズ群は開口絞りと１組の接合レンズとを有し、第３レン
ズ群は少なくとも１枚の像面側に凸面を向けた負メニス
カスレンズを有するレンズ系において、無限遠より近距
離物体へのフォーカシングの際には、全系を物体側に移
動させると共に、レンズ群間隔又はレンズ群内の部分系
の間隔を変化させることにより収差変動を抑止するよう
にする。

【００３６】また、より特定すれば、無限遠より近距離
物体へのフォーカシングの際には、全系を物体側に移動
させると共に、第１レンズ群内の空気レンズの間隔及び
第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔を変化させ
るか、あるいは、全系を物体側に移動させると共に、第
１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔及び第２レン
ズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔を変化させるか、さ
らには、全系を物体側に移動させると共に、第１レンズ
群と第２レンズ群のレンズ群間隔のみを変化させるもの
である。

【００３７】これにつていは、具体例を示して説明す
る。後記する実施例１における軸上間隔を＋０．１ｍｍ
を変化させた時に、収差変化量を示したのが次の表２で
ある。表２ｋＢｆＳＡＤＳＤＭ１ -0.0039 -0.0002 0.0069 0.0706 ２ -0.0217 -0.0016 0.0136 0.0407 ３ -0.0071 -0.0007 0.0113 0.0381 ４ -0.008 -0.001 0.0282 0.092 ５（絞り） -0.008 -0.001 0.0276 0.092 ６ -0.1363 -0.0264 0.0132 0.0932 ７ -0.0636 -0.0041 0.023 0.1185 ８ -0.1669 -0.0102 0.0003 0.0474 9 -0.0319 0.0012 0.0083 0.0381 。

【００３８】ここで、ｋは間隔番号、Ｂｆはバックフォ
ーカス、ＳＡは輪帯球面収差、ＤＳ及びＤＭは像高比
０．７のサジタルとメリディオナルの非点収差である。
間隔番号２は、第１レンズ群Ｇ１内の負メニスカスレン
ズと正レンズの間隔である。また、間隔番号８は、第２
レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔である（図１６
参照）。これら２つの間隔の傾向としては、符号は同じ
であり、フォーカシング時に異なる方向に移動させる機
構を設けることにより、収差変動の抑制が可能である。
また、その移動量は、補正量により異なるようにすると
より良い。

【００３９】次に、実施例６について説明する。間隔２
と間隔６がおのおのレンズ群間のフォーカシング時の可
変間隔である（図１７参照）。これらの間隔は同一の変
化量に対して球面収差とメリディオナル方向の非点収差
の変化量が逆符号を持つために、全系繰り出しによって
は、フォーカシングによる収差変動が発生するわけであ
る。これを抑制するために、各々のレンズ群間を異なる
量あるいは異なる方向に移動することで収差変動の抑制
を実現することができる。このときの間隔誤差０．１ｍ
ｍに対する諸パラメータの変化量を次の表３に示す。

【００４０】表３ｋＢｆＳＡＤＳＤＭ１ -0.0017 -0.0001 0.0016 0.0611 ２ -0.0243 -0.0021 0.0183 0.0625 ３（絞り） -0.0243 -0.0021 0.0179 0.0559 ４ -0.1419 -0.0438 0.0156 0.0938 ５ -0.0551 -0.0129 0.0308 0.1286 ６ -0.1363 -0.0042 -0.0017 0.0207 ７ -0.0376 0.0011 0.0014 0.0073 また、フォーカシングの方式としては、第２レンズ群の
みを移動することによるインナーフォーカシング方式に
よって実現することも可能である。

【００４１】

【実施例】以下、本発明の広角レンズの実施例１〜１０
について説明する。ここに示すのは、超広角レンズであ
って、かつ、口径比が１：２．８又は１：３．５程度の
仕様を満足するものである。また、結像性能は後で説明
する収差図に示す通り、良好になし得る。

【００４２】実施例１から実施例５のレンズ構成は、第
１レンズ群Ｇ１が負メニスカスレンズと正レンズの２枚
構成、第２レンズ群Ｇ２が１組の接合レンズ、第３レン
ズ群Ｇ３が負メニスカスレンズ１枚の全体で５成分の構
成である。

【００４３】実施例６から実施例９のレンズ構成は、第
１レンズ群Ｇ１が負メニスカスレンズ、第２レンズ群Ｇ
２が１組の接合レンズ、第３レンズ群Ｇ３が負メニスカ
スレンズの全体で４成分からなる。実施例１０は、基本
構成は前記４成分構成の場合と同じであるが、第２レン
ズ群が３枚接合レンズからなり、５成分構成となる。次
に、具体的に各実施例について説明する。

【００４４】実施例１は、焦点距離が１６．０８ｍｍ、
口径比が１：２．８７で、画角が１０６．７４°のレン
ズ系である。構成は、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズからなり、
第２レンズ群Ｇ２は、開口絞りと物体側に凸面を向けた
負メニスカスレンズと両凸レンズの２枚接合レンズから
なり、第３レンズ群Ｇ３は、像面側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズ１枚からなる。非球面は、第１レンズ群
Ｇ１の負メニスカスレンズの両面に使用されており、さ
らに、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの像側の面、第３
レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズの像側の面に使用し
ている。第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズは、後
続する正レンズと共に色収差補正をなすために必ずしも
低屈折率、低分散の硝種を使用する必要はない。

【００４５】この超広角大口径レンズは、歪曲収差、像
面湾曲、サジタルコマ収差の補正等に課題がある。その
ため、まず、第１レンズ群Ｇ１に非球面を使用して歪曲
収差の補正への負担を軽減した。したがって、第１非球
面の有効径付近の非球面量は１７６５μｍに達してい
る。また、裏面に使用する非球面の有効径付近の非球面
量は１８９９μｍである。この形状は、周辺部の光束に
対して球面系ではなし得ない面の作用を非球面の採用に
よってなし得たことを意味する。第２レンズ群Ｇ２の非
球面は最も像側の面に使用しており、メリディオナルコ
マ収差の補正や非点収差の補正に大きな効果を持つ。ま
た、第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズの凸面に使
用した非球面の作用は周辺像面の補正に関係しており、
超広角レンズの周辺性能を向上させるのに寄与する。こ
の非球面は、レンズ周辺部に行くに従い、面の屈折力が
弱まるように作用する。

【００４６】実施例１のレンズ断面図を図１に示す。図
中、（ａ）は無限遠物点にフォーカシングした状態を、
（ｂ）は有限遠物点−０．５ｍにフォーカシングした状
態を示す。次に、フォーカシング方法について説明す
る。基本は全系移動であり、本実施例においては、第１
レンズ群Ｇ１内のレンズ間の軸上間隔を０．３１６ｍｍ
減少させ、さらに、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ
３の軸上間隔を０．０５ｍｍ増加させることで、収差変
動を補償している。

【００４７】図６（ａ）〜（ｄ）に無限遠物点にフォー
カシングしたときの収差図を、図６（ｅ）〜（ｈ）に−
０．５ｍにフォーカシングしたときの収差図を示す。こ
の中、（ａ）、（ｅ）は球面収差、（ｂ）、（ｆ）は非
点収差、（ｃ）、（ｇ）は倍率色収差、（ｄ）、（ｈ）
は歪曲収差を示している。以下、同じ。高次収差の影響
は若干残るが、収差は無限遠物点でも有限遠物点でも非
常に良好に補正されている。

【００４８】実施例２は、焦点距離が１６．０８７ｍｍ
で、口径比が１：２．８５の大口径超広角レンズであ
る。この実施例の構成及び非球面の使用箇所は実施例１
と同様であり、レンズ断面の図示は省く。各レンズ群の
屈折力配置についても実施例１に近い数値をとってお
り、使用する硝子の範囲も実施例１に近い。次に、フォ
ーカシング時のフローティング量は、−０．５ｍのとき
に第１レンズ群Ｇ１内のレンズ間の軸上間隔は０．３８
９ｍｍ減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の
間隔は０．０４５ｍｍ増加する。この実施例の図６と同
様の収差図を図７に示す。これにより、画角が１０７°
程度であっても、非常に像面の平坦性が高いことが分か
る。ただし、第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズの
凸面に使用する非球面には、変曲点が有効径内に存在す
る。

【００４９】実施例３は、焦点距離が１６．０８５ｍ
ｍ、口径非が１：２．８５の大口径超広角レンズであ
る。構成は、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、開口絞りと
物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズ
の２枚接合レンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、像面
側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる。各
レンズ群の屈折力配置については実施例１に近い数値を
とっている。非球面を使用する箇所は、実施例１と同じ
である。しかし、第２レンズ群Ｇ２の像側面の曲率半径
がより緩い点で異なる。次に、フォーカシング時のフロ
ーティング量は、−０．５ｍのときに第１レンズ群Ｇ１
内のレンズ間の軸上間隔は０．３５０ｍｍ減少し、第２
レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔は０．０６４ｍ
ｍ増加する。この実施例の図１と同様なレンズ断面図を
図２に示し、図６と同様の収差図を図８に示す。

【００５０】実施例４は、焦点距離が１８．０５ｍｍ
で、口径比が１：３．５のレンズ系である。この実施例
の構成は実施例２と同様であり、レンズ断面の図示は省
く。基本的なレンズ構成は、実施例１から３と同様であ
るが、口径比が小さい分小型化している。非球面は、第
１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの凸面と、第２レ
ンズ群Ｇ２の接合レンズの像側面と、第３レンズ群Ｇ３
の像側面の計３面である。非球面量は、第１レンズ群Ｇ
１で有効径付近で２８０μｍ、第２レンズ群Ｇ２の有効
径付近で３３４μｍ、第３レンズ群Ｇ３で３９０μｍで
ある。この実施例の図６と同様の収差図を図９に示す。
次に、フォーカシングときのフローティング量は、−
０．５ｍのときに第１レンズ群Ｇ１内のレンズ間の軸上
間隔は、０．０７３ｍｍ増加し、第２レンズ群Ｇ２と第
３レンズ群Ｇ３の間隔は０．００７ｍｍ減少する。フロ
ーティング時のレンズ群間隔の変化が実施例１から３と
は逆である。また、フォーカシングによる収差変動も非
常に小さいことが分かる。

【００５１】実施例５は、焦点距離が２０．０５ｍｍ
で、口径比が１：３．５のレンズ系である。この実施例
の構成は実施例１と同様であり、レンズ断面の図示は省
く。この実施例の図６と同様の収差図を図１０に示す。
非球面使用箇所は、実施例４と同様である。第１レンズ
群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズに使用
された非球面量は、それぞれ有効径付近で４０３μｍ及
び１５３μｍである。また、第２レンズ群Ｇ２の像側面
に使用された非球面の有効径付近での非球面量は４２．
５μｍである。フォーカシングときのフローティング量
は、第１レンズ群Ｇ１内で０．０１６ｍｍ増加すること
で同様に行われる。

【００５２】実施例６は、焦点距離が１６．０８５ｍｍ
で、口径比が１：２．８５のレンズ系である。レンズ断
面図を図３に示すように、極めて簡単な構成をとる。す
なわち、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負
メニスカスレンズ１枚からなり、第２レンズ群Ｇ２は、
開口絞りと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと
両凸レンズの２枚接合レンズからなり、第３レンズ群Ｇ
３は、像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚か
らなる。非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレ
ンズの両面に使用し、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズの
最も像側の面に使用し、さらに、第３レンズ群Ｇ３の負
メニスカスレンズの像側の面に使用している。第１非球
面は負メニスカスレンズの凸面に使用しており、レンズ
の周辺部に行くに従って面の屈折力が強まる形状をと
る。この面では、有効径付近での非球面量は２２５０μ
ｍである。また、裏面の第２非球面は凹面であり、レン
ズ周辺部に行くに従って発散性の屈折力が強まるような
非球面形状をとる。有効径付近での非球面量は１４２５
μｍである。また、周辺部のメリディオナルコマ収差や
非点収差の補正を目的とする第２レンズ群Ｇ２の非球面
は、凸面への使用であり、レンズ周辺部に行くに従い非
球面量が増し、面の屈折力が徐々に弱まる形状をとる。
第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズの凸面に使用さ
れる非球面は、レンズ周辺部に行くに従い面の屈折力が
弱まり、周辺像面を起こす作用を担っている。この面の
有効径付近での非球面量は１２８９μｍである。この実
施例の図６と同様の収差図を図１１に示す。

【００５３】次に、フォーカシング時のフローティング
量は、−０．５ｍのときに第１レンズ群Ｇ１と第２レン
ズ群Ｇ２の間隔は０．５２０ｍｍ減少し、第２レンズ群
Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔は０．１１５ｍｍ増加す
る。フローティング時のレンズ群間隔の変化が実施例１
から３とは逆である。第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群
Ｇ３を単体負レンズで構成するときに低分散硝子を使用
することが必要である。これは、フローティングを考慮
したレンズ群構成によってレンズ群を規定するときに、
群内で色収差補正することで群の移動があるときに収差
変動を小さくする条件の１つとなるからである。このレ
ンズ系において、若干の高次収差が残留することでフォ
ーカシング時に収差変動が残るが、超広角大口径レンズ
としては非常に良好に補正されているということが言え
る。

【００５４】実施例７は、焦点距離が１６ｍｍで、口径
比が１：３．５５のレンズ系である。この実施例の構成
及び非球面の使用箇所は実施例６と同様であり、レンズ
断面の図示は省く。また、この実施例の図６と同様の収
差図を図１２に示す。次に、フォーカシング時のフロー
ティング量は、−０．５ｍのときに第１レンズ群Ｇ１と
第２レンズ群Ｇ２の間隔は０．２２８ｍｍ減少し、第２
レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔は０．００２ｍ
ｍ増加する。

【００５５】実施例８は、焦点距離が２０．０５ｍｍ
で、口径非が１：２．８８のレンズ系である。この実施
例の構成は実施例６と同様であり、レンズ断面の図示は
省く。また、非球面の使用は、第１レンズ群Ｇ１の負メ
ニスカスレンズの第１面と、第２レンズ群Ｇ２の最も像
側の面と、第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズの像
側の面である。この実施例の図６と同様の収差図を図１
３に示す。次に、フォーカシング時のフローティング量
は、−０．５ｍのときに第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ
群Ｇ２の間隔は０．０１０ｍｍ増加し、第２レンズ群Ｇ
２と第３レンズ群Ｇ３の間隔は０．０１７ｍｍ増加す
る。

【００５６】実施例９は、焦点距離が２１．１０ｍｍ
で、口径比が１：２．８６のレンズ系である。この実施
例の構成は、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズ１枚からなり、第２レンズ群Ｇ２
は、開口絞りと両凸レンズと像面側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズの２枚接合レンズからなり、第３レンズ
群Ｇ３は、像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１
枚からなる。非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカ
スレンズの第１面と第２面の両面と、第２レンズ群Ｇ２
の最も像側の面と、第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレ
ンズの凹面に用いている。この実施例の図１と同様なレ
ンズ断面図を図４に示し、図６と同様の収差図を図１４
に示す。次に、フォーカシング時のフローティング量
は、−０．５ｍのときに第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ
群Ｇ２の間隔は０．２７０ｍｍ減少し、第２レンズ群Ｇ
２と第３レンズ群Ｇ３の間隔は０．０５１ｍｍ減少す
る。

【００５７】実施例１０は、焦点距離が２０．０５０ｍ
ｍで、口径比が１：３．６０のレンズ系である。この実
施例の構成は、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向
けた負メニスカスレンズ１枚からなり、第２レンズ群Ｇ
２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸
レンズと像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズの３
枚接合レンズと開口絞りとからなり、第３レンズ群Ｇ３
は、像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚から
なる。非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレン
ズの第２面である凹面と、第２レンズ群Ｇ２の最も像側
の面及び第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズの凹面
に用いている。この光学系では、第２レンズ群Ｇ２は３
枚接合レンズである。この実施例の図１と同様なレンズ
断面図を図５に示し、図６と同様の収差図を図１５に示
す。次に、フォーカシング時のフローティング量は、−
０．５ｍのときに第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２
の間隔は０．０６４ｍｍ減少し、第２レンズ群Ｇ２と第
３レンズ群Ｇ３の間隔は０．０１７ｍｍ増加する。

【００５８】以下に、上記各実施例の数値データを示す
が、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、Ｆ_NOはＦナン
バー、ωは半画角、ｒ₁、ｒ₂…は各レンズ面の曲率半
径、ｄ₁、ｄ₂…は各レンズ面間の間隔、ｎ_d1、ｎ_d2…
は各レンズのｄ線の屈折率、ν_d1、ν_d2…は各レンズの
アッベ数である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方
向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直行する方向にとる
と、下記の式にて表される。ｘ＝（ｙ²／ｒ）／［１＋｛１−Ｐ（ｙ／
ｒ）²｝^1/2］＋A₄ｙ⁴＋A₆ｙ⁶＋A₈ｙ⁸＋ A₁₀ｙ¹⁰ ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｐは円錐係数、A₄、A₆、
A₈、A₁₀はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面
係数である。

【００５９】実施例１ｆ＝16.0848 ，Ｆ_NO＝2.87，ω＝53.37 ° ｒ₁= 42.0470（非球面）ｄ₁= 3.873 ｎ_d1 =1.69680 ν_d1 =55.53 ｒ₂= 14.3899（非球面）ｄ₂=12.460 ｒ₃= 108.0948 ｄ₃= 3.538 ｎ_d2 =1.84666 ν_d2 =23.78 ｒ₄= -653.5641 ｄ₄=16.870 ｒ₅= ∞（絞り）ｄ₅= 0.015 ｒ₆= 12.6050 ｄ₆= 1.000 ｎ_d3 =1.80518 ν_d3 =25.43 ｒ₇= 7.5285 ｄ₇= 7.877 ｎ_d4 =1.69680 ν_d4 =55.53 ｒ₈= -63.6768（非球面）ｄ₈=10.366 ｒ₉= -7.9374 ｄ₉= 2.000 ｎ_d5 =1.62230 ν_d5 =53.20 ｒ₁₀= -13.4209（非球面）非球面係数第１面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.30558×10^-4 A₆ =-0.69483×10^-7 A₈ = 0.47957×10^-10 A₁₀=-0.19606×10^-14 第２面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.51365×10^-4 A₆ = 0.20701×10^-7 A₈ = 0.27987×10^-9 A₁₀=-0.83838×10^-12 第８面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.64243×10^-4 A₆ =-0.13275×10^-5 A₈ = 0.67514×10^-7 A₁₀=-0.14021×10^-8 第１０面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.56429×10^-4 A₆ = 0.43681×10^-6 A₈ =-0.12163×10^-8 A₁₀= 0.20200×10^-10
。

【００６０】実施例２ｆ＝16.087 ，Ｆ_NO＝2.85，ω＝53.37 ° ｒ₁= 42.1323（非球面）ｄ₁= 3.311 ｎ_d1 =1.67000 ν_d1 =57.33 ｒ₂= 14.4682（非球面）ｄ₂=13.233 ｒ₃= 178.1089 ｄ₃= 3.082 ｎ_d2 =1.84666 ν_d2 =23.88 ｒ₄= -235.7515 ｄ₄=16.094 ｒ₅= ∞（絞り）ｄ₅= 1.000 ｒ₆= 11.7987 ｄ₆= 1.000 ｎ_d3 =1.80349 ν_d3 =30.40 ｒ₇= 6.5321 ｄ₇= 7.777 ｎ_d4 =1.67000 ν_d4 =57.33 ｒ₈= -55.1213（非球面）ｄ₈=10.503 ｒ₉= -7.5141 ｄ₉= 2.000 ｎ_d5 =1.55690 ν_d5 =48.55 ｒ₁₀= -13.2297（非球面）非球面係数第１面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.30796×10^-4 A₆ =-0.70655×10^-7 A₈ = 0.48647×10^-10 A₁₀=-0.38393×10^-15 第２面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.47800×10^-4 A₆ = 0.30958×10^-7 A₈ = 0.33067×10^-9 A₁₀=-0.10766×10^-11 第８面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.40069×10^-4 A₆ =-0.17837×10^-5 A₈ = 0.65836×10^-7 A₁₀=-0.18180×10^-8 第１０面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.63131×10^-4 A₆ = 0.27381×10^-6 A₈ =-0.21398×10^-11 A₁₀= 0.17554×10^-10
。

【００６１】実施例３ｆ＝16.085 ，Ｆ_NO＝2.85，ω＝53.37 ° ｒ₁= 42.7188（非球面）ｄ₁= 2.854 ｎ_d1 =1.69680 ν_d1 =56.47 ｒ₂= 14.9358（非球面）ｄ₂=12.229 ｒ₃= 66.6448 ｄ₃= 4.118 ｎ_d2 =1.72151 ν_d2 =29.24 ｒ₄= 673.2170 ｄ₄=16.595 ｒ₅= ∞（絞り）ｄ₅= 1.084 ｒ₆= 12.9396 ｄ₆= 1.000 ｎ_d3 =1.80518 ν_d3 =25.43 ｒ₇= 7.8832 ｄ₇= 8.576 ｎ_d4 =1.72916 ν_d4 =54.68 ｒ₈= -100.9017（非球面）ｄ₈= 9.544 ｒ₉= -7.7539 ｄ₉= 2.000 ｎ_d5 =1.65016 ν_d5 =39.39 r₁₀= -12.4647（非球面）非球面係数第１面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.30962×10^-4 A₆ =-0.69992×10^-7 A₈ = 0.50239×10^-10 A₁₀=-0.34138×10^-14 第２面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.45148×10^-4 A₆ = 0.73934×10^-8 A₈ = 0.35367×10^-9 A₁₀=-0.10573×10^-11 第８面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.70958×10^-4 A₆ =-0.69533×10^-6 A₈ = 0.11157×10^-7 A₁₀=-0.22664×10^-10 第１０面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.63206×10^-4 A₆ = 0.27186×10^-6 A₈ =-0.33124×10^-9 A₁₀= 0.34942×10^-10
。

【００６２】実施例４ｆ＝18.05 ，Ｆ_NO＝3.5 ，ω＝50.16 ° ｒ₁= 18.8617（非球面）ｄ₁= 5.059 ｎ_d1 =1.80440 ν_d1 =39.58 ｒ₂= 8.5912 ｄ₂= 5.568 ｒ₃= 21.3355 ｄ₃= 2.500 ｎ_d2 =1.80518 ν_d2 =25.43 ｒ₄= 26.4212 ｄ₄= 7.558 ｒ₅= ∞（絞り）ｄ₅= 0.360 ｒ₆= 9.5251 ｄ₆= 2.392 ｎ_d3 =1.80518 ν_d3 =25.43 ｒ₇= 6.1711 ｄ₇= 3.975 ｎ_d4 =1.60300 ν_d4 =65.48 ｒ₈= -20.0405（非球面）ｄ₈= 9.088 ｒ₉= -6.4386 ｄ₉= 2.000 ｎ_d5 =1.49700 ν_d5 =81.61 ｒ₁₀= -14.0232（非球面）非球面係数第１面Ｐ = 1.0000 A₄ =-0.31551×10^-5 A₆ =-0.89212×10^-8 A₈ =-0.93665×10^-10 A₁₀= 0.16433×10^-12 第８面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.16904×10^-3 A₆ = 0.13085×10^-6 A₈ = 0.20119×10^-8 A₁₀= 0.51169×10^-9 第１０面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.40740×10^-4 A₆ =-0.47577×10^-7 A₈ =-0.11307×10^-8 A₁₀= 0.30944×10^-10
。

【００６３】実施例５ｆ＝20.05 ，Ｆ_NO＝3.5 ，ω＝47.17 ° ｒ₁= 28.8162（非球面）ｄ₁= 1.900 ｎ_d1 =1.62045 ν_d1 =38.12 ｒ₂= 11.4888 ｄ₂= 9.506 ｒ₃= 72.1434 ｄ₃= 2.500 ｎ_d2 =1.69680 ν_d2 =55.53 ｒ₄= -94.9970 ｄ₄= 9.540 ｒ₅= ∞（絞り）ｄ₅= 1.540 ｒ₆= 9.7367 ｄ₆= 2.053 ｎ_d3 =1.80518 ν_d3 =25.43 ｒ₇= 7.0012 ｄ₇= 3.192 ｎ_d4 =1.48749 ν_d4 =70.21 ｒ₈= -23.4907（非球面）ｄ₈=10.770 ｒ₉= -7.0641 ｄ₉= 2.000 ｎ_d5 =1.68893 ν_d5 =31.08 ｒ₁₀= -15.9356（非球面）非球面係数第１面Ｐ = 1.0000 A₄ =-0.12473×10^-4 A₆ =-0.18729×10^-8 A₈ = 0.43622×10^-10 A₁₀= 0.31518×10^-13 第８面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.10234×10^-3 A₆ = 0.24585×10^-6 A₈ =-0.28007×10^-7 A₁₀= 0.94508×10^-9 第１０面Ｐ = 1.0000 A₄ =-0.10922×10^-4 A₆ = 0.67658×10^-7 A₈ =-0.24908×10^-8 A₁₀= 0.13800×10^-10
。

【００６４】実施例６ｆ＝16.085 ，Ｆ_NO＝2.85，ω＝53.37 ° ｒ₁= 52.4484（非球面）ｄ₁= 3.559 ｎ_d1 =1.51728 ν_d1 =69.56 ｒ₂= 12.4791（非球面）ｄ₂=28.039 ｒ₃= ∞（絞り）ｄ₃= 0.900 ｒ₄= 12.0167 ｄ₄= 4.807 ｎ_d2 =1.84666 ν_d2 =23.88 ｒ₅= 6.6074 ｄ₅= 6.895 ｎ_d3 =1.67790 ν_d3 =55.33 ｒ₆= -71.6695（非球面）ｄ₆=11.800 ｒ₇= -9.5672 ｄ₇= 2.000 ｎ_d4 =1.49700 ν_d4 =81.61 ｒ₈= -13.9833（非球面）非球面係数第１面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.34996×10^-4 A₆ =-0.70740×10^-7 A₈ = 0.34790×10^-10 A₁₀= 0.28106×10^-13 第２面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.46106×10^-4 A₆ = 0.93818×10^-7 A₈ = 0.11243×10^-8 A₁₀=-0.46402×10^-11 第６面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.11463×10^-3 A₆ =-0.32515×10^-6 A₈ = 0.16769×10^-7 A₁₀=-0.31560×10^-9 第８面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.46560×10^-4 A₆ = 0.56073×10^-6 A₈ =-0.61941×10^-8 A₁₀= 0.31651×10^-10
。

【００６５】実施例７ｆ＝16.0 ，Ｆ_NO＝3.55，ω＝53.50 ° ｒ₁= 32.1706（非球面）ｄ₁= 2.323 ｎ_d1 =1.48749 ν_d1 =70.21 ｒ₂= 10.6939（非球面）ｄ₂=23.441 ｒ₃= ∞（絞り）ｄ₃= 0.900 ｒ₄= 10.7198 ｄ₄= 3.615 ｎ_d2 =1.80518 ν_d2 =25.43 ｒ₅= 6.1085 ｄ₅= 5.799 ｎ_d3 =1.65160 ν_d3 =58.52 ｒ₆= -45.1276（非球面）ｄ₆= 9.973 ｒ₇= -7.7057 ｄ₇= 2.000 ｎ_d4 =1.49700 ν_d4 =81.61 ｒ₈= -13.4686（非球面）非球面係数第１面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.52312×10^-4 A₆ =-0.15072×10^-6 A₈ = 0.24601×10^-10 A₁₀= 0.31847×10^-12 第２面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.68036×10^-4 A₆ = 0.42836×10^-7 A₈ = 0.36268×10^-8 A₁₀=-0.18914×10^-10 第６面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.13775×10^-3 A₆ =-0.13791×10^-5 A₈ = 0.86193×10^-7 A₁₀=-0.20787×10^-8 第８面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.55436×10^-4 A₆ = 0.30450×10^-6 A₈ =-0.54491×10^-8 A₁₀= 0.47004×10^-10
。

【００６６】実施例８ｆ＝20.050 ，Ｆ_NO＝2.88，ω＝47.17 ° ｒ₁= 23.8109（非球面）ｄ₁=12.020 ｎ_d1 =1.80100 ν_d1 =34.97 ｒ₂= 9.5754 ｄ₂=16.964 ｒ₃= ∞（絞り）ｄ₃= 0.900 ｒ₄= 12.3405 ｄ₄= 4.279 ｎ_d2 =1.84666 ν_d2 =23.88 ｒ₅= 7.3893 ｄ₅= 4.388 ｎ_d3 =1.65160 ν_d3 =58.52 ｒ₆= -23.2374（非球面）ｄ₆=11.898 ｒ₇= -8.6983 ｄ₇= 2.000 ｎ_d4 =1.49700 ν_d4 =81.61 ｒ₈= -13.7022（非球面）非球面係数第１面Ｐ = 1.0000 A₄ =-0.22315×10^-6 A₆ =-0.69333×10^-8 A₈ = 0.10829×10^-10 A₁₀=-0.29832×10^-13 第６面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.96497×10^-4 A₆ = 0.40701×10^-6 A₈ =-0.16259×10^-8 A₁₀=-0.95513×10^-11 第８面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.79854×10^-4 A₆ =-0.82164×10^-7 A₈ = 0.62832×10^-10 A₁₀= 0.15176×10^-10
。

【００６７】実施例９ｆ＝21.1 ，Ｆ_NO＝2.86，ω＝45.71 ° ｒ₁= 38.2860（非球面）ｄ₁= 7.893 ｎ_d1 =1.49700 ν_d1 =81.61 ｒ₂= 12.2307（非球面）ｄ₂=24.020 ｒ₃= ∞（絞り）ｄ₃= 0.900 ｒ₄= 12.5107 ｄ₄= 8.672 ｎ_d2 =1.65160 ν_d2 =58.52 ｒ₅= -9.4910 ｄ₅= 1.000 ｎ_d3 =1.62364 ν_d3 =36.54 ｒ₆= -56.0766（非球面）ｄ₆= 6.636 ｒ₇= -14.8521（非球面）ｄ₇= 8.879 ｎ_d4 =1.80518 ν_d4 =25.43 ｒ₈= -32.7600 非球面係数第１面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.14559×10^-4 A₆ =-0.57885×10^-7 A₈ = 0.11807×10^-9 A₁₀=-0.89517×10^-13 第２面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.22572×10^-4 A₆ = 0.30307×10^-6 A₈ =-0.52855×10^-8 A₁₀= 0.25601×10^-10 第６面Ｐ =-97.2562 A₄ = 0.27067×10^-4 A₆ = 0.15532×10^-5 A₈ =-0.93752×10^-8 A₁₀= 0.12544×10^-9 第７面Ｐ = 1.0000 A₄ =-0.13304×10^-3 A₆ =-0.22163×10^-5 A₈ = 0.49802×10^-7 A₁₀=-0.12215×10^-8
。

【００６８】実施例１０ｆ＝20.05 ，Ｆ_NO＝3.6 ，ω＝44.92 ° ｒ₁= 67.1433 ｄ₁= 1.900 ｎ_d1 =1.49700 ν_d1 =81.61 ｒ₂= 15.1994（非球面）ｄ₂=32.539 ｒ₃= 11.5686 ｄ₃= 4.919 ｎ_d2 =1.78590 ν_d2 =44.19 ｒ₄= 5.6481 ｄ₄= 5.171 ｎ_d3 =1.60300 ν_d3 =65.48 ｒ₅= -21.8800 ｄ₅= 0.609 ｎ_d4 =1.75520 ν_d4 =27.51 ｒ₆= -48.7502（非球面）ｄ₆= 1.000 ｒ₇= ∞（絞り）ｄ₇=15.361 ｒ₈= -13.4149（非球面）ｄ₈= 1.500 ｎ_d5 =1.49700 ν_d5 =81.61 ｒ₉= -34.1205 非球面係数第２面Ｐ = 1.0000 A₄ =-0.22840×10^-5 A₆ = 0.12264×10^-6 A₈ =-0.90113×10^-9 A₁₀= 0.28559×10^-11 第６面Ｐ = 1.0000 A₄ = 0.27182×10^-4 A₆ =-0.20372×10^-5 A₈ = 0 A₁₀= 0 第８面Ｐ = 1.0000 A₄ =-0.44588×10^-4 A₆ =-0.42431×10^-5 A₈ = 0.73120×10^-7 A₁₀=-0.51848×10^-9
。

【００６９】次に、上記実施例１〜１０の条件式（１）
〜（３）に関する値を次の表に示す。

【００７０】以上の本発明の広角レンズは例えば次のよ
うに構成することができる。〔１〕物体側から順に、負屈折力を有する第１レンズ
群と、正屈折力を有する第２レンズ群と、負屈折力を有
する第３レンズ群との３つのレンズ群によって構成し、
第１レンズ群は少なくとも１枚の物体側に凸面を向けた
負メニスカスレンズを有し、第２レンズ群は開口絞りと
１組の接合レンズとを有し、第３レンズ群は少なくとも
１枚の像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有
し、前記レンズ群の何れかに非球面を使用し、かつ、下
記条件式を満足することを特徴とする広角レンズ。１．０＜｜ｆ₁／ｆ₂｜＜１２・・・（１）０．８＜｜ｆ₃／ｆ₂｜＜８・・・（２）０．２＜｜Ｄ₁／ｆ｜＜３．０・・・（３）ただし、ｆ₁：第１レンズ群の焦点距離、ｆ₂：第２レンズ群の焦点距離、ｆ₃：第３レンズ群の焦点距離、ｆ：全系の焦点距離、Ｄ₁：第１レンズ群と第２レンズ群の間隔、である。

【００７１】〔２〕第１レンズ群は１枚の物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズと空気レンズを隔てて正
レンズとを配置し、第２レンズ群は１組の負レンズと正
レンズの接合レンズを有し、第３レンズ群は１枚の像面
側に凸面を向けた負メニスカスレンズにて構成したこと
を特徴とする上記〔１〕記載の広角レンズ。

【００７２】〔３〕第１レンズ群は１枚の物体側に凸
面を向けた負メニスカスレンズを有し、第２レンズ群は
１組の負レンズと正レンズの接合レンズを有し、第３レ
ンズ群は１枚の像面側に凸面を向けた負メニスカスレン
ズにて構成したことを特徴とする上記〔１〕記載の広角
レンズ。

【００７３】〔４〕第１レンズ群は少なくとも１枚の
物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、第２
レンズ群は正レンズと２枚の負レンズを有し、第３レン
ズ群は１枚の像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズ
にて構成したことを特徴とする上記〔１〕記載の広角レ
ンズ。

【００７４】〔５〕物体側から順に、負屈折力を有す
る第１レンズ群と、正屈折力を有する第２レンズ群と、
負屈折力を有する第３レンズ群との３つのレンズ群によ
って構成し、第１レンズ群は少なくとも１枚の物体側に
凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、第２レンズ群
は開口絞りと１組の接合レンズとを有し、第３レンズ群
は少なくとも１枚の像面側に凸面を向けた負メニスカス
レンズを有し、無限遠より近距離物体へのフォーカシン
グの際には、全系を物体側に移動させると共に、レンズ
群間隔又はレンズ群内の部分系の間隔を変化させること
により収差変動を抑止するようにしたことを特徴とする
広角レンズ。

【００７５】〔６〕無限遠より近距離物体へのフォー
カシングの際には、全系を物体側に移動させると共に、
第１レンズ群内の空気レンズの間隔及び第２レンズ群と
第３レンズ群のレンズ群間隔を変化させることを特徴と
する上記〔５〕に記載の広角レンズ。

【００７６】〔７〕無限遠より近距離物体へのフォー
カシングの際には、全系を物体側に移動させると共に、
第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔及び第２レ
ンズ群と第３レンズ群のレンズ群間隔を変化させること
を特徴とする上記〔５〕に記載の広角レンズ。

【００７７】〔８〕無限遠より近距離物体へのフォー
カシングの際には、全系を物体側に移動させると共に、
第１レンズ群と第２レンズ群のレンズ群間隔のみを変化
させることを特徴とする上記〔５〕に記載の広角レン
ズ。

【００７８】

【発明の効果】上記のように、従来、超広角レンズは非
常に複雑な構成となるのが常識であり、対称型のレンズ
系であっても、構成枚数は増加し、口径比に限界があ
り、大口径比化の実現がなされていなかった。しかし、
以上の説明から明らかなように、本発明により、非球面
を効果的に使用することで、４から５枚という少ない構
成枚数で超広角レンズを実現することができた。また、
フォーカシングのために、従来の全系移動に加えて、部
分系の移動を行うフローティング方式の採用によって、
有限距離物点に対する収差変動への対策もなし得ること
ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の広角レンズのレンズ断面図
である。

【図２】本発明の実施例３の広角レンズのレンズ断面図
である。

【図３】本発明の実施例６の広角レンズのレンズ断面図
である。

【図４】本発明の実施例９の広角レンズのレンズ断面図
である。

【図５】本発明の実施例１０の広角レンズのレンズ断面
図である。

【図６】実施例１の無限遠物点及び−０．５ｍにフォー
カシングしたときの収差図である。

【図７】実施例２の図６と同様の収差図である。

【図８】実施例３の図６と同様の収差図である。

【図９】実施例４の図６と同様の収差図である。

【図１０】実施例５の図６と同様の収差図である。

【図１１】実施例６の図６と同様の収差図である。

【図１２】実施例７の図６と同様の収差図である。

【図１３】実施例８の図６と同様の収差図である。

【図１４】実施例９の図６と同様の収差図である。

【図１５】実施例１０の図６と同様の収差図である。

【図１６】実施例１のより詳細な光路図である。

【図１７】実施例６のより詳細な光路図である。

【符号の説明】Ｇ１…第１レンズ群Ｇ２…第２レンズ群Ｇ３…第３レンズ群

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、負屈折力を有する第１
レンズ群と、正屈折力を有する第２レンズ群と、負屈折
力を有する第３レンズ群との３つのレンズ群によって構
成し、第１レンズ群は少なくとも１枚の物体側に凸面を向けた
負メニスカスレンズを有し、第２レンズ群は開口絞りと
１組の接合レンズとを有し、第３レンズ群は少なくとも
１枚の像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有
し、前記レンズ群の何れかに非球面を使用し、かつ、下記条件式を満足することを特徴とする広角レンズ。１．０＜｜ｆ₁／ｆ₂｜＜１２・・・（１）０．８＜｜ｆ₃／ｆ₂｜＜８・・・（２）０．２＜｜Ｄ₁／ｆ｜＜３．０・・・（３）ただし、ｆ₁：第１レンズ群の焦点距離、ｆ₂：第２レンズ群の焦点距離、ｆ₃：第３レンズ群の焦点距離、ｆ：全系の焦点距離、Ｄ₁：第１レンズ群と第２レンズ群の間隔、である。
【請求項２】物体側から順に、負屈折力を有する第１
レンズ群と、正屈折力を有する第２レンズ群と、負屈折
力を有する第３レンズ群との３つのレンズ群によって構
成し、第１レンズ群は少なくとも１枚の物体側に凸面を向けた
負メニスカスレンズを有し、第２レンズ群は開口絞りと
１組の接合レンズとを有し、第３レンズ群は少なくとも
１枚の像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有
し、無限遠より近距離物体へのフォーカシングの際には、全
系を物体側に移動させると共に、レンズ群間隔又はレン
ズ群内の部分系の間隔を変化させることにより収差変動
を抑止するようにしたことを特徴とする広角レンズ。
【請求項３】無限遠より近距離物体へのフォーカシン
グの際には、全系を物体側に移動させると共に、第１レ
ンズ群内の空気レンズの間隔及び第２レンズ群と第３レ
ンズ群のレンズ群間隔を変化させることを特徴とする請
求項２に記載の広角レンズ。