JP2000131606A - バックフォーカスの長い広角レンズ - Google Patents
バックフォーカスの長い広角レンズInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バックフォーカスが焦点距離の２倍以上、画
角６０°以上、Ｆナンバーが２．８程度の明るく、色収
差、ディストーションが良好に補正された超高画素の撮
像素子を用いたビデオカメラやデジタルスチルカメラ用
の広角レンズ。 【解決手段】 全体として負のパワーを持つ第１レンズ
群と、絞りと、全体として正のパワーを持つ第２レンズ
群とからなり、第１レンズ群は、少なくとも１つの正レ
ンズを含み全体として負のパワーを持つ第１−１レンズ
群と、少なくとも１つの負レンズを含み全体として正の
パワーを持つ第１−２レンズ群で構成され、無限遠から
近距離にフォーカスを行う際、第１−２レンズ群を物体
側から像側へ光軸方向に移動させることによりフォーカ
シングを行うバックフォーカスの長い広角レンズ。
角６０°以上、Ｆナンバーが２．８程度の明るく、色収
差、ディストーションが良好に補正された超高画素の撮
像素子を用いたビデオカメラやデジタルスチルカメラ用
の広角レンズ。 【解決手段】 全体として負のパワーを持つ第１レンズ
群と、絞りと、全体として正のパワーを持つ第２レンズ
群とからなり、第１レンズ群は、少なくとも１つの正レ
ンズを含み全体として負のパワーを持つ第１−１レンズ
群と、少なくとも１つの負レンズを含み全体として正の
パワーを持つ第１−２レンズ群で構成され、無限遠から
近距離にフォーカスを行う際、第１−２レンズ群を物体
側から像側へ光軸方向に移動させることによりフォーカ
シングを行うバックフォーカスの長い広角レンズ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バックフォーカス
が非常に長く、無限遠物点から至近に至るまで色収差、
ディストーションが良好に補正され、特に近年の超高画
素化した撮像素子を用いたビデオカメラやデジタルスチ
ルカメラ等に適した広角レンズ、及び、そのフォーカシ
ング方法に関するものである。
が非常に長く、無限遠物点から至近に至るまで色収差、
ディストーションが良好に補正され、特に近年の超高画
素化した撮像素子を用いたビデオカメラやデジタルスチ
ルカメラ等に適した広角レンズ、及び、そのフォーカシ
ング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の固体撮像素子等を用いた撮影レン
ズは、撮影レンズと撮像素子との間に光学ローパスフィ
ルタ、赤外カットフィルタ等を配置させるため、長いバ
ックフォーカスを必要とする。さらに、ＲＧＢ等の色毎
に撮像素子を用いたいわゆる多板式カメラは、撮像素子
の前側にカラー色フィルタを用いたいわゆる単板式カメ
ラと比較して、色分解プリズムを用いるため、より長い
バックフォーカスが必要となる。そのため、撮影レンズ
の構成は負の前群と正の後群のレトロフォーカス型とな
るものが一般的であるが、開口絞りを挟んでレンズのパ
ワー配置が非対称になるため、歪曲収差、非点収差やコ
マ収差等の軸外収差の発生量が大きい。特に広角レンズ
の場合、焦点距離の２倍以上の長いバックフォーカスが
必要となるため、前後群のパワーをより強くしなければ
ならなくなり、軸外収差等の補正が非常に困難となる。
ズは、撮影レンズと撮像素子との間に光学ローパスフィ
ルタ、赤外カットフィルタ等を配置させるため、長いバ
ックフォーカスを必要とする。さらに、ＲＧＢ等の色毎
に撮像素子を用いたいわゆる多板式カメラは、撮像素子
の前側にカラー色フィルタを用いたいわゆる単板式カメ
ラと比較して、色分解プリズムを用いるため、より長い
バックフォーカスが必要となる。そのため、撮影レンズ
の構成は負の前群と正の後群のレトロフォーカス型とな
るものが一般的であるが、開口絞りを挟んでレンズのパ
ワー配置が非対称になるため、歪曲収差、非点収差やコ
マ収差等の軸外収差の発生量が大きい。特に広角レンズ
の場合、焦点距離の２倍以上の長いバックフォーカスが
必要となるため、前後群のパワーをより強くしなければ
ならなくなり、軸外収差等の補正が非常に困難となる。
【０００３】また、色収差について近軸的に考えると、
軸上色収差は開口絞りより物体側にある前群で正の色収
差を、開口絞りより像側にある後群で負の色収差を発生
させる。また、倍率色収差に関しては、前群で負の色収
差を、後群においても負の色収差を発生させる。そのた
め、軸上色収差は前後群である程度補正することが可能
であるが、倍率色収差の補正ができない。そこで、従来
のレトロフォーカスタイプの撮影レンズは、それぞれの
群を正負複数枚のレンズで構成し、各群内で軸上色収差
と倍率色収差の発生量を小さく保ち、目標性能を達成し
ようとしている。
軸上色収差は開口絞りより物体側にある前群で正の色収
差を、開口絞りより像側にある後群で負の色収差を発生
させる。また、倍率色収差に関しては、前群で負の色収
差を、後群においても負の色収差を発生させる。そのた
め、軸上色収差は前後群である程度補正することが可能
であるが、倍率色収差の補正ができない。そこで、従来
のレトロフォーカスタイプの撮影レンズは、それぞれの
群を正負複数枚のレンズで構成し、各群内で軸上色収差
と倍率色収差の発生量を小さく保ち、目標性能を達成し
ようとしている。
【０００４】このような広角レンズは、例えば特開昭６
３−８１３０９号や特開昭６３−８１３１０号、特開昭
６３−８１３１１号、特開平７−１８１３７６号、特開
平７−２７９７３号、特開平１０−５４９３４号等で提
案されている。
３−８１３０９号や特開昭６３−８１３１０号、特開昭
６３−８１３１１号、特開平７−１８１３７６号、特開
平７−２７９７３号、特開平１０−５４９３４号等で提
案されている。
【０００５】また、広角レンズのフォーカシング方法に
関して、一般的には全群繰り出しあるいは撮影レンズの
一部を繰り出す方式がある。しかし、バックフォーカス
が非常に長い広角レンズの場合、撮影距離が至近になる
程収差変動が著しく発生してしまう。そのため、撮影レ
ンズの中の一部を光軸方向に移動させるインナーフォー
カス方式やリアフォーカス方式があり、収差変動の少な
いレンズ群を適切に選ぶことにより、良好な結像性能を
確保しつつ、より至近撮影を可能にすることができる。
また、全群繰り出しと比較してフォーカス群を軽量化で
きるという利点がある。このようなフォーカス方法を用
いた広角レンズは、例えば特開昭６３−１４９６１８
号、特開平４−１１８６１２号等で提案されている。
関して、一般的には全群繰り出しあるいは撮影レンズの
一部を繰り出す方式がある。しかし、バックフォーカス
が非常に長い広角レンズの場合、撮影距離が至近になる
程収差変動が著しく発生してしまう。そのため、撮影レ
ンズの中の一部を光軸方向に移動させるインナーフォー
カス方式やリアフォーカス方式があり、収差変動の少な
いレンズ群を適切に選ぶことにより、良好な結像性能を
確保しつつ、より至近撮影を可能にすることができる。
また、全群繰り出しと比較してフォーカス群を軽量化で
きるという利点がある。このようなフォーカス方法を用
いた広角レンズは、例えば特開昭６３−１４９６１８
号、特開平４−１１８６１２号等で提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年の製造技術の発展
により、固体撮像素子は年々小型高精細化が進み、現状
では１画素の大きさが数μｍ程度となっており、特にデ
ジタルカメラ市場に用いられるＣＣＤ等の撮像素子はメ
ガピクセルのものが主流となりつつある。今後さらに高
密度化が進むため、より高性能のレンズが必要とされ
る。また、業務用途の市場においてもデジタルカメラが
開発されている。その場合、銀塩カメラの画質と同等又
はそれ以上の画質が強く望まれるため、撮像素子の１画
素の大きさは従来のＣＣＤと同様にして撮像素子の有効
面積をより大きくすることで画素数を増やし、さらなる
高画素化を図るようになっている。当然、撮影レンズの
イメージサークルはそれに伴って大きくなり、同等の結
像性能が広範囲にわたり要求される。例えば特開昭６３
−８１３０９号や特開昭６３−８１３１０号、特開昭６
３−８１３１１号、特開平７−１８１３７６号、特開平
７−２７９７３号等に記載されている広角レンズは、バ
ックフォーカスが十分確保されているものの、諸収差の
補正が十分ではなく、近年の高画素化した撮像素子を用
いたカメラには用いることができない。
により、固体撮像素子は年々小型高精細化が進み、現状
では１画素の大きさが数μｍ程度となっており、特にデ
ジタルカメラ市場に用いられるＣＣＤ等の撮像素子はメ
ガピクセルのものが主流となりつつある。今後さらに高
密度化が進むため、より高性能のレンズが必要とされ
る。また、業務用途の市場においてもデジタルカメラが
開発されている。その場合、銀塩カメラの画質と同等又
はそれ以上の画質が強く望まれるため、撮像素子の１画
素の大きさは従来のＣＣＤと同様にして撮像素子の有効
面積をより大きくすることで画素数を増やし、さらなる
高画素化を図るようになっている。当然、撮影レンズの
イメージサークルはそれに伴って大きくなり、同等の結
像性能が広範囲にわたり要求される。例えば特開昭６３
−８１３０９号や特開昭６３−８１３１０号、特開昭６
３−８１３１１号、特開平７−１８１３７６号、特開平
７−２７９７３号等に記載されている広角レンズは、バ
ックフォーカスが十分確保されているものの、諸収差の
補正が十分ではなく、近年の高画素化した撮像素子を用
いたカメラには用いることができない。
【０００７】また、ＲＧＢの色分解プリズムを用いた３
板式カメラは、通常の単板式カメラと比較しても非常に
長いバックフォーカスが必要になるため、負の前群及び
正の後群それぞれのパワーを大きくするか、あるいは、
前後群の間隔を大きくする必要がある。前者の場合は軸
外収差の悪化を招き、特にディストーションと倍率色収
差の補正が非常に困難となる。業務用途の市場ではディ
ストーションをかなり小さく抑えられることが望まれて
いる。倍率色収差に関しても、３板式の場合は色ずれが
顕著になるため、より小さく抑えることが望まれてい
る。また、後者の場合はレンズ全長が大きくなってしま
う欠点がある。特開平７−１８１３７６号に関しては、
諸収差は良好に補正されているが、ディストーションが
最周辺で５％あるいはそれ以上あり好ましくなく、さら
には、バックフォーカスが十分確保できていない。ま
た、特開平１０−５４９３４号に関しては、バックフォ
ーカスを十分確保しているものの、倍率色収差が大き
く、画質劣化の大きな原因となる。
板式カメラは、通常の単板式カメラと比較しても非常に
長いバックフォーカスが必要になるため、負の前群及び
正の後群それぞれのパワーを大きくするか、あるいは、
前後群の間隔を大きくする必要がある。前者の場合は軸
外収差の悪化を招き、特にディストーションと倍率色収
差の補正が非常に困難となる。業務用途の市場ではディ
ストーションをかなり小さく抑えられることが望まれて
いる。倍率色収差に関しても、３板式の場合は色ずれが
顕著になるため、より小さく抑えることが望まれてい
る。また、後者の場合はレンズ全長が大きくなってしま
う欠点がある。特開平７−１８１３７６号に関しては、
諸収差は良好に補正されているが、ディストーションが
最周辺で５％あるいはそれ以上あり好ましくなく、さら
には、バックフォーカスが十分確保できていない。ま
た、特開平１０−５４９３４号に関しては、バックフォ
ーカスを十分確保しているものの、倍率色収差が大き
く、画質劣化の大きな原因となる。
【０００８】また、フォーカシングの方法に関しては、
上述したように、長いバックフォーカスの広角レンズの
場合、リアフォーカス方式やインナーフォーカス方式が
有効であるが、その場合、非点収差やコマ収差等の軸外
収差の変動が大きくなる。例えば特開昭６３−１４９６
１８号の広角レンズは、最も像側の１つ以上の正レンズ
をフォーカス群としたリアフォーカス方式をとってい
る。この広角レンズは、無限遠から至近にフォーカシン
グを行うと、前記フォーカス群に入射する軸外光線の光
線高の変化が至近撮影になるに従い大きくなり、さらに
は、軸外光束の光線高が高いため、非点収差やコマ収
差、ディストーションの変動が大きくなってしまう。そ
のため、フォーカシングによる性能劣化が著しく、近年
の高画素化した撮像素子を用いたカメラには用いること
ができない。また、特開平４−１１８６１２号の広角レ
ンズは、フォーカス群が２つ別々に移動する方法をとっ
ている。この実施例は収差変動は小さいが、フォーカス
群が大きく、鏡枠の機械的な強度を強くしなければなら
ない。また、レンズ保持枠も大きくなり、結果的にフォ
ーカシング群を移動させる駆動力が大きくなってしま
う。そのため、自動焦点調節を行う場合には不利とな
る。これらのことを考慮すると、フォーカス群は小型軽
量でかつ移動量が少ない方法が望まれる。
上述したように、長いバックフォーカスの広角レンズの
場合、リアフォーカス方式やインナーフォーカス方式が
有効であるが、その場合、非点収差やコマ収差等の軸外
収差の変動が大きくなる。例えば特開昭６３−１４９６
１８号の広角レンズは、最も像側の１つ以上の正レンズ
をフォーカス群としたリアフォーカス方式をとってい
る。この広角レンズは、無限遠から至近にフォーカシン
グを行うと、前記フォーカス群に入射する軸外光線の光
線高の変化が至近撮影になるに従い大きくなり、さらに
は、軸外光束の光線高が高いため、非点収差やコマ収
差、ディストーションの変動が大きくなってしまう。そ
のため、フォーカシングによる性能劣化が著しく、近年
の高画素化した撮像素子を用いたカメラには用いること
ができない。また、特開平４−１１８６１２号の広角レ
ンズは、フォーカス群が２つ別々に移動する方法をとっ
ている。この実施例は収差変動は小さいが、フォーカス
群が大きく、鏡枠の機械的な強度を強くしなければなら
ない。また、レンズ保持枠も大きくなり、結果的にフォ
ーカシング群を移動させる駆動力が大きくなってしま
う。そのため、自動焦点調節を行う場合には不利とな
る。これらのことを考慮すると、フォーカス群は小型軽
量でかつ移動量が少ない方法が望まれる。
【０００９】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、バックフォーカ
スが焦点距離の２倍以上と非常に長く、画角６０°以
上、Ｆナンバーが２．８程度と明るく、色収差、ディス
トーションが良好に補正された、特に近年の超高画素の
撮像素子を用いたビデオカメラやデジタルスチルカメラ
等に適した広角レンズを提供することである。
みてなされたものであり、その目的は、バックフォーカ
スが焦点距離の２倍以上と非常に長く、画角６０°以
上、Ｆナンバーが２．８程度と明るく、色収差、ディス
トーションが良好に補正された、特に近年の超高画素の
撮像素子を用いたビデオカメラやデジタルスチルカメラ
等に適した広角レンズを提供することである。
【００１０】また、もう１つの目的は、無限遠物点から
至近に至るまで収差変動を極力小さくし、レンズ鏡筒が
簡単な構造で、かつ、フォーカス群の軽量化を行った広
角レンズを提供することである。
至近に至るまで収差変動を極力小さくし、レンズ鏡筒が
簡単な構造で、かつ、フォーカス群の軽量化を行った広
角レンズを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明のバックフォーカスの長い広角レンズは、物体側から
順に、全体として負のパワーを持つ第１レンズ群と、絞
りと、全体として正のパワーを持つ第２レンズ群とから
なり、前記第１レンズ群は、少なくとも１つの正レンズ
を含み全体として負のパワーを持つ第１−１レンズ群
と、少なくとも１つの負レンズを含み全体として正のパ
ワーを持つ第１−２レンズ群で構成され、以下の条件式
を満足することを特徴とするものである。 （１） １．５＜Ｄ／ｆ＜５．０ （２） −１０．０＜ｆ12／ｆ11＜−２．８ ただし、Ｄ：無限遠物体にフォーカス時の第１レンズ群
の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との距
離、ｆ：全系のｄ線の焦点距離、ｆ11：第１−１レンズ
群のｄ線の焦点距離、ｆ12：第１−２レンズ群のｄ線の
焦点距離、である。
明のバックフォーカスの長い広角レンズは、物体側から
順に、全体として負のパワーを持つ第１レンズ群と、絞
りと、全体として正のパワーを持つ第２レンズ群とから
なり、前記第１レンズ群は、少なくとも１つの正レンズ
を含み全体として負のパワーを持つ第１−１レンズ群
と、少なくとも１つの負レンズを含み全体として正のパ
ワーを持つ第１−２レンズ群で構成され、以下の条件式
を満足することを特徴とするものである。 （１） １．５＜Ｄ／ｆ＜５．０ （２） −１０．０＜ｆ12／ｆ11＜−２．８ ただし、Ｄ：無限遠物体にフォーカス時の第１レンズ群
の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との距
離、ｆ：全系のｄ線の焦点距離、ｆ11：第１−１レンズ
群のｄ線の焦点距離、ｆ12：第１−２レンズ群のｄ線の
焦点距離、である。
【００１２】また、本発明のもう１つのバックフォーカ
スの長い広角レンズは、物体側から順に、全体として負
のパワーを持つ第１レンズ群と、絞りと、全体として正
のパワーを持つ第２レンズ群とからなり、前記第１レン
ズ群は、少なくとも１つの正レンズを含み全体として負
のパワーを持つ第１−１レンズ群と、少なくとも１つの
負レンズを含み全体として正のパワーを持つ第１−２レ
ンズ群で構成され、無限遠から近距離にフォーカスを行
う際、前記第１−２レンズ群を物体側から像側へ光軸方
向に移動させることによりフォーカシングを行うことを
特徴とするものである。
スの長い広角レンズは、物体側から順に、全体として負
のパワーを持つ第１レンズ群と、絞りと、全体として正
のパワーを持つ第２レンズ群とからなり、前記第１レン
ズ群は、少なくとも１つの正レンズを含み全体として負
のパワーを持つ第１−１レンズ群と、少なくとも１つの
負レンズを含み全体として正のパワーを持つ第１−２レ
ンズ群で構成され、無限遠から近距離にフォーカスを行
う際、前記第１−２レンズ群を物体側から像側へ光軸方
向に移動させることによりフォーカシングを行うことを
特徴とするものである。
【００１３】以下に、上記の構成をとる理由と作用を説
明する。レトロフォーカスタイプの撮影レンズの場合、
開口絞りを挟んで非対称なパワー配置となっているた
め、倍率色収差やディストーションの補正が非常に困難
となる。そのため、前後群をそれぞれ正負複数枚のレン
ズ構成にすることで各群の収差の発生量を極力小さくす
ることが望ましい。特に第１群は、十分なバックフォー
カスを確保しつつ、倍率色収差とディストーションを良
好に補正することを目的として、負のパワーを持つ１−
１群の像側に正のパワーを持つ１−２群を配している。
さらに、１−１及び１−２群内で収差の発生量を極力小
さく抑えるために、１−１群内には少なくとも１枚の正
レンズを、１−２群内には少なくとも１枚の負レンズを
配することが望ましい。
明する。レトロフォーカスタイプの撮影レンズの場合、
開口絞りを挟んで非対称なパワー配置となっているた
め、倍率色収差やディストーションの補正が非常に困難
となる。そのため、前後群をそれぞれ正負複数枚のレン
ズ構成にすることで各群の収差の発生量を極力小さくす
ることが望ましい。特に第１群は、十分なバックフォー
カスを確保しつつ、倍率色収差とディストーションを良
好に補正することを目的として、負のパワーを持つ１−
１群の像側に正のパワーを持つ１−２群を配している。
さらに、１−１及び１−２群内で収差の発生量を極力小
さく抑えるために、１−１群内には少なくとも１枚の正
レンズを、１−２群内には少なくとも１枚の負レンズを
配することが望ましい。
【００１４】さらに、条件式（１）及び（２）は、この
ような構成の広角レンズの倍率色収差及びディストーシ
ョンを極めて良好に補正するための条件式であり、第１
群と第２群との間隔と、第１群の１−１群及び１−２群
のパワー配分を規定したものである。条件式（１）の下
限の１．５を越えると、前後群の間隔が狭くなるため、
レンズ全長の短縮化は図られるが、長いバックフォーカ
スを確保するためには各群の、特に１−１群の負のパワ
ーを強くしなければならなくなり、レトロフォーカスタ
イプの非対称性なパワー配置がより顕著となると同時
に、軸外光線高が非常に高いため、非点収差、コマ収差
等の軸外収差の補正が非常に困難となる。条件式（１）
の上限の５．０を越えると、レンズ全長が非常に長くな
るため好ましくない。また、条件式（２）の下限の−１
０．０を越えると、１−２群のパワーが弱くなり、所望
の倍率色収差及びディストーションの補正ができなくな
る。条件式（２）の上限の−２．８を越えると、１−２
群のパワーが強くなり、第１群の負のパワーが弱くなる
ため、バックフォーカスの確保ができなくなり好ましく
ない。
ような構成の広角レンズの倍率色収差及びディストーシ
ョンを極めて良好に補正するための条件式であり、第１
群と第２群との間隔と、第１群の１−１群及び１−２群
のパワー配分を規定したものである。条件式（１）の下
限の１．５を越えると、前後群の間隔が狭くなるため、
レンズ全長の短縮化は図られるが、長いバックフォーカ
スを確保するためには各群の、特に１−１群の負のパワ
ーを強くしなければならなくなり、レトロフォーカスタ
イプの非対称性なパワー配置がより顕著となると同時
に、軸外光線高が非常に高いため、非点収差、コマ収差
等の軸外収差の補正が非常に困難となる。条件式（１）
の上限の５．０を越えると、レンズ全長が非常に長くな
るため好ましくない。また、条件式（２）の下限の−１
０．０を越えると、１−２群のパワーが弱くなり、所望
の倍率色収差及びディストーションの補正ができなくな
る。条件式（２）の上限の−２．８を越えると、１−２
群のパワーが強くなり、第１群の負のパワーが弱くなる
ため、バックフォーカスの確保ができなくなり好ましく
ない。
【００１５】さらに、条件式（１）及び（２）は以下の
範囲であることが望ましい。 （４） ２．３＜Ｄ／ｆ＜４．０ （５） −９．０＜ｆ12／ｆ11＜−３．０ この範囲内であれば、さらに倍率色収差及びディストー
ションを良好に補正することが可能である。
範囲であることが望ましい。 （４） ２．３＜Ｄ／ｆ＜４．０ （５） −９．０＜ｆ12／ｆ11＜−３．０ この範囲内であれば、さらに倍率色収差及びディストー
ションを良好に補正することが可能である。
【００１６】また、本発明の広角レンズは、無限遠から
近距離にフォーカスを行う際、第１−２レンズ群を物体
側から像側へ光軸方向に移動させることによりフォーカ
シングを行うことを特徴とする広角レンズである。イン
ナーフォーカス方式の場合、例えばフォーカシング群よ
り物体側の群が略アフォーカル系であれば、フォーカシ
ングの際、球面収差の変動が小さく抑えられる。しか
し、軸外光束は光軸に対してある程度の角度を有してい
るため、フォーカシング群の移動により入射光線高が変
化してしまい、像面湾曲、コマ収差の変動が大きくなっ
てしまう。
近距離にフォーカスを行う際、第１−２レンズ群を物体
側から像側へ光軸方向に移動させることによりフォーカ
シングを行うことを特徴とする広角レンズである。イン
ナーフォーカス方式の場合、例えばフォーカシング群よ
り物体側の群が略アフォーカル系であれば、フォーカシ
ングの際、球面収差の変動が小さく抑えられる。しか
し、軸外光束は光軸に対してある程度の角度を有してい
るため、フォーカシング群の移動により入射光線高が変
化してしまい、像面湾曲、コマ収差の変動が大きくなっ
てしまう。
【００１７】本発明のフォーカシング方式は、前群を負
パワーの１−１レンズ群と正パワーの１−２レンズ群で
構成し、１−２群を像側へ移動させることで第１群のパ
ワーを弱め、フォーカシングを行っている。その場合、
全体繰り出しと比較してフォーカス群の移動量が小さく
することができ、また、前後群の間隔がある程度確保さ
れているため、フォーカス群の移動スペースを十分確保
することができる。さらに至近にフォーカシングを行う
場合、負パワーの１−１レンズ群で軸外光束を光軸と略
平行にでき、１−２群を光軸方向に移動させても軸外光
線の光線高の変化を小さくすることができるため、像面
湾曲、コマ収差等の軸外収差の変動を小さく抑えること
が可能となる。
パワーの１−１レンズ群と正パワーの１−２レンズ群で
構成し、１−２群を像側へ移動させることで第１群のパ
ワーを弱め、フォーカシングを行っている。その場合、
全体繰り出しと比較してフォーカス群の移動量が小さく
することができ、また、前後群の間隔がある程度確保さ
れているため、フォーカス群の移動スペースを十分確保
することができる。さらに至近にフォーカシングを行う
場合、負パワーの１−１レンズ群で軸外光束を光軸と略
平行にでき、１−２群を光軸方向に移動させても軸外光
線の光線高の変化を小さくすることができるため、像面
湾曲、コマ収差等の軸外収差の変動を小さく抑えること
が可能となる。
【００１８】さらに、条件式（１）又は（２）の何れか
又は両方の条件式を満足することが望ましい。理由に関
しては上述したが、特に（２）の条件式に関しては、フ
ォーカシングの際、条件式（２）の下限を越えると、１
−２群のパワーが弱くなり、フォーカス群の移動距離が
大きくなってしまう。そのため、結果的に収差変動が大
きくなり、所望の結像性能が得られなくなってしまう。
また、それに合わせて１−１群のパワーを弱くすると、
軸外光束が光軸に対して略平行にできなくなり、フォー
カシングの際、フォーカス群に入射する軸外光線高が大
きく変化してしまい、軸外収差の変動を大きくしてしま
う。また、条件式（２）の上限を越えると、１−２群の
パワーが非常に強くなり、フォーカス群の移動量が極め
て少なくなり、機械的な位置出し及びその制御ができな
くなり好ましくない。
又は両方の条件式を満足することが望ましい。理由に関
しては上述したが、特に（２）の条件式に関しては、フ
ォーカシングの際、条件式（２）の下限を越えると、１
−２群のパワーが弱くなり、フォーカス群の移動距離が
大きくなってしまう。そのため、結果的に収差変動が大
きくなり、所望の結像性能が得られなくなってしまう。
また、それに合わせて１−１群のパワーを弱くすると、
軸外光束が光軸に対して略平行にできなくなり、フォー
カシングの際、フォーカス群に入射する軸外光線高が大
きく変化してしまい、軸外収差の変動を大きくしてしま
う。また、条件式（２）の上限を越えると、１−２群の
パワーが非常に強くなり、フォーカス群の移動量が極め
て少なくなり、機械的な位置出し及びその制御ができな
くなり好ましくない。
【００１９】さらに、条件式（１）及び（２）は条件式
（４）及び（５）の範囲であることが望ましい。その範
囲内であればフォーカシングの際の収差変動を極めて小
さくすることが可能となる。
（４）及び（５）の範囲であることが望ましい。その範
囲内であればフォーカシングの際の収差変動を極めて小
さくすることが可能となる。
【００２０】また、本発明の以上の広角レンズは、以下
の条件式を満足することが望ましい。 （３） ３．０＜｛Σ（νdi×Φi ) ｝／Φ＜２０．０ ただし、νdi：第１−２レンズ群のｉ番目にあるレンズ
のｄ線のアッベ数、Φi：第１−２レンズ群のｉ番目に
あるレンズのｄ線のパワー、Φ：全系のｄ線のパワー、
である。
の条件式を満足することが望ましい。 （３） ３．０＜｛Σ（νdi×Φi ) ｝／Φ＜２０．０ ただし、νdi：第１−２レンズ群のｉ番目にあるレンズ
のｄ線のアッベ数、Φi：第１−２レンズ群のｉ番目に
あるレンズのｄ線のパワー、Φ：全系のｄ線のパワー、
である。
【００２１】条件式（３）は軸上色収差と倍率色収差を
第１群で極力発生させないための条件式で、特にフォー
カシング時の色収差の変動を極力抑えるための条件式で
あり、１−２群の正レンズ群の等価アッベ数と負レンズ
群の等価アッベ数の差を表わしている。上述したよう
に、レトロフォーカスタイプの広角レンズの色収差は、
各群内で極力発生量を抑えることが望ましい。そのた
め、負パワーの第１群は一般的には低分散の負レンズと
高分散の正レンズを組み合わせる。しかし、本発明の広
角レンズの場合、１−２群内で色収差を極力小さく抑え
る必要がある。そのため、１−２群内の正レンズは負レ
ンズよりも低い分散特性を持つ硝材が必要となる。その
ため、条件式（３）の範囲内であることが望ましい。条
件式（３）の上限の２０．０を越えると、１−２群内で
発生する倍率色収差を補正することが困難となり、ま
た、フォーカシングの際に倍率色収差が大きく変動して
しまう。また、１−１群と１−２群で軸上色収差が補正
過剰となり、結果的に後群で発生する軸上色収差も補正
できなくなり好ましくない。また、条件式（３）の下限
の３．０を越えると、１−２群内では色収差が小さくな
るが、第１群内で倍率色収差を極力小さく抑えることが
できなくなり好ましくない。したがって、条件式（３）
の範囲内であれば、色収差を良好に補正することが可能
となる。
第１群で極力発生させないための条件式で、特にフォー
カシング時の色収差の変動を極力抑えるための条件式で
あり、１−２群の正レンズ群の等価アッベ数と負レンズ
群の等価アッベ数の差を表わしている。上述したよう
に、レトロフォーカスタイプの広角レンズの色収差は、
各群内で極力発生量を抑えることが望ましい。そのた
め、負パワーの第１群は一般的には低分散の負レンズと
高分散の正レンズを組み合わせる。しかし、本発明の広
角レンズの場合、１−２群内で色収差を極力小さく抑え
る必要がある。そのため、１−２群内の正レンズは負レ
ンズよりも低い分散特性を持つ硝材が必要となる。その
ため、条件式（３）の範囲内であることが望ましい。条
件式（３）の上限の２０．０を越えると、１−２群内で
発生する倍率色収差を補正することが困難となり、ま
た、フォーカシングの際に倍率色収差が大きく変動して
しまう。また、１−１群と１−２群で軸上色収差が補正
過剰となり、結果的に後群で発生する軸上色収差も補正
できなくなり好ましくない。また、条件式（３）の下限
の３．０を越えると、１−２群内では色収差が小さくな
るが、第１群内で倍率色収差を極力小さく抑えることが
できなくなり好ましくない。したがって、条件式（３）
の範囲内であれば、色収差を良好に補正することが可能
となる。
【００２２】さらに、条件式（３）は以下の条件式
（６）の範囲であることが望ましい。
（６）の範囲であることが望ましい。
【００２３】 （６） ４．５＜｛Σ（νdi×Φi ) ｝／Φ＜１５．０ この範囲内であれば、さらに軸上色収差、倍率色収差を
バランス良く補正することが可能である。
バランス良く補正することが可能である。
【００２４】また、本発明の広角レンズの構成は、撮影
レンズと撮像素子の間に色分解プリズム、光学ローパス
フィルタ、赤外カットフィルタ等を配置するためのバッ
クフォーカスを十分確保するために、以下の条件式の何
れか又は両方を満足することが望ましい。 （７） −８．００＜ｆ1 ／ｆ＜−２．００ （８） ２．４０＜ｆ2 ／ｆ＜３．３０ ただし、ｆ1 ：第１群の焦点距離、ｆ2 ：第２群の焦点
距離、である。
レンズと撮像素子の間に色分解プリズム、光学ローパス
フィルタ、赤外カットフィルタ等を配置するためのバッ
クフォーカスを十分確保するために、以下の条件式の何
れか又は両方を満足することが望ましい。 （７） −８．００＜ｆ1 ／ｆ＜−２．００ （８） ２．４０＜ｆ2 ／ｆ＜３．３０ ただし、ｆ1 ：第１群の焦点距離、ｆ2 ：第２群の焦点
距離、である。
【００２５】条件式（７）、（８）は結像性能を良好に
保ちながらも非常に長いバックフォーカスを確保するた
めの条件式で、全系の焦点距離に対する前後群の焦点距
離を規定するものである。条件式（７）は第１群の焦点
距離を規定するもので、上限の−２．００を越えると、
十分なバックフォーカスを確保することは可能である
が、非対称なパワー配分がより顕著となり、コマ収差、
非点収差、ディストーション等の軸外収差が悪化し、補
正が非常に困難となる。さらに、第１群で発生する倍率
色収差の増加も招くことになる。また、下限の−８．０
０を越えると、第１群のパワーが非常に弱くなり、十分
なバックフォーカスを確保できなくなり、本発明の属す
る技術分野の撮影レンズとしては好ましくない。条件式
（８）は第２群の焦点距離を規定するもので、上限の
３．３０を越えると、第２群のパワーが弱くなり、所望
の仕様を得るためには、第１群のパワーも弱くしなけれ
ばならなく、レンズ全長が非常に長くなってしまう。条
件式（８）の下限の２．４０を越えると、第２群のパワ
ーが大きくなり、球面収差が大きく補正不足になると同
時に、コマ収差、像面湾曲の補正が困難となる。
保ちながらも非常に長いバックフォーカスを確保するた
めの条件式で、全系の焦点距離に対する前後群の焦点距
離を規定するものである。条件式（７）は第１群の焦点
距離を規定するもので、上限の−２．００を越えると、
十分なバックフォーカスを確保することは可能である
が、非対称なパワー配分がより顕著となり、コマ収差、
非点収差、ディストーション等の軸外収差が悪化し、補
正が非常に困難となる。さらに、第１群で発生する倍率
色収差の増加も招くことになる。また、下限の−８．０
０を越えると、第１群のパワーが非常に弱くなり、十分
なバックフォーカスを確保できなくなり、本発明の属す
る技術分野の撮影レンズとしては好ましくない。条件式
（８）は第２群の焦点距離を規定するもので、上限の
３．３０を越えると、第２群のパワーが弱くなり、所望
の仕様を得るためには、第１群のパワーも弱くしなけれ
ばならなく、レンズ全長が非常に長くなってしまう。条
件式（８）の下限の２．４０を越えると、第２群のパワ
ーが大きくなり、球面収差が大きく補正不足になると同
時に、コマ収差、像面湾曲の補正が困難となる。
【００２６】したがって、条件式（７）、（８）を満足
することで球面収差及び軸外収差を良好に保ちながら、
十分なバックフォーカスを確保することが可能となる。
することで球面収差及び軸外収差を良好に保ちながら、
十分なバックフォーカスを確保することが可能となる。
【００２７】さらに、条件式（７）及び（８）は以下の
条件式（９）及び（１０）の範囲内であることが望まし
い。 （９） −６．００＜ｆ1 ／ｆ＜−２．１５ （１０）２．４０＜ｆ2 ／ｆ＜３．００ この範囲内であれば、さらに単色収差、色収差を良好に
補正しながらバックフォーカスを十分確保することが可
能である。
条件式（９）及び（１０）の範囲内であることが望まし
い。 （９） −６．００＜ｆ1 ／ｆ＜−２．１５ （１０）２．４０＜ｆ2 ／ｆ＜３．００ この範囲内であれば、さらに単色収差、色収差を良好に
補正しながらバックフォーカスを十分確保することが可
能である。
【００２８】また、本発明の広角レンズは、以下の条件
式の範囲内のバックフォーカスを有す得ることが望まし
い。 （１１）２．０＜ｆB ／ｆ＜４．０ ただし、ｆB ：空気換算のバックフォーカス、である。
式の範囲内のバックフォーカスを有す得ることが望まし
い。 （１１）２．０＜ｆB ／ｆ＜４．０ ただし、ｆB ：空気換算のバックフォーカス、である。
【００２９】条件式（１１）は、本発明の撮影レンズの
像側に配置される色分解プリズム、光学ローパスフィル
タ、赤外カットフィルタ等を挿入するために必要なバッ
クフォーカスを規定するための条件式である。条件式
（１１）の上限の４．０を越えると、前後群のパワーを
より強める必要があり、収差補正が非常に困難となる。
また、撮像装置そのものが大きくなり好ましくない。ま
た、条件式（１１）の下限の２．０を越えると、上述し
た光学部材が挿入できなくなり、やはり好ましくない。
したがって、本発明の広角レンズは条件式（１１）の範
囲内のバックフォーカスを有することが望ましい。
像側に配置される色分解プリズム、光学ローパスフィル
タ、赤外カットフィルタ等を挿入するために必要なバッ
クフォーカスを規定するための条件式である。条件式
（１１）の上限の４．０を越えると、前後群のパワーを
より強める必要があり、収差補正が非常に困難となる。
また、撮像装置そのものが大きくなり好ましくない。ま
た、条件式（１１）の下限の２．０を越えると、上述し
た光学部材が挿入できなくなり、やはり好ましくない。
したがって、本発明の広角レンズは条件式（１１）の範
囲内のバックフォーカスを有することが望ましい。
【００３０】さらに、本発明の広角レンズは１−１群の
最も物体側のレンズが正レンズであることが望ましい。
最も物体側のレンズは、軸外光束が最も高いため、その
正レンズと像側の負レンズとの空気レンズの作用により
高次のディストーション及び倍率色収差を発生させるこ
とができ、全系として良好にディストーション及び倍率
色収差を補正することが可能となる。
最も物体側のレンズが正レンズであることが望ましい。
最も物体側のレンズは、軸外光束が最も高いため、その
正レンズと像側の負レンズとの空気レンズの作用により
高次のディストーション及び倍率色収差を発生させるこ
とができ、全系として良好にディストーション及び倍率
色収差を補正することが可能となる。
【００３１】また、本発明の撮影レンズの構成は以下の
条件式を満足することが望ましい。 （１２）０．６＜（Ｒ2f＋Ｒ2b）／（Ｒ2f−Ｒ2b）＜５．０ ただし、Ｒ2f：１−２群の最も物体側にある面の曲率半
径、Ｒ2b：１−２群の最も像側にある面の曲率半径、で
ある。
条件式を満足することが望ましい。 （１２）０．６＜（Ｒ2f＋Ｒ2b）／（Ｒ2f−Ｒ2b）＜５．０ ただし、Ｒ2f：１−２群の最も物体側にある面の曲率半
径、Ｒ2b：１−２群の最も像側にある面の曲率半径、で
ある。
【００３２】条件式（１２）はフォーカシングの際の収
差変動を極力小さく抑えるための条件式で、１−２群の
仮想シェープファクタを規定する条件式である。条件式
（１２）の上限の５．０を越えると、その２つの曲率が
非常に近くなり、１−２群のパワーが弱くなるためフォ
ーカシングの移動量が大きくなってしまう。また、その
２つの曲率半径を大にした場合、軸上マージナル光線の
１−２群に入射する角度が大きくなり、フォーカシング
の際、球面収差の変動が大きくなると共に、像側の面で
補正しているディストーション、倍率色収差及びペッツ
バール和が補正不足となる。また、その２つの曲率半径
を小にした場合、１−２群に入射する軸外光束の入射角
が大きくなり、コマ収差が悪化し好ましくない。また、
像側の面のパワーが非常に強くなるので、フォーカシン
グの際、メリディオナル面の変動が大きくなり好ましく
ない。条件式（１２）の下限の０．６を越えると、１−
２群のパワーが強くなり、バックフォーカスの確保が非
常に困難となり、また、軸外光束のフォーカス群への入
射角が大きくなり軸外収差の変動が大きくなってしま
う。
差変動を極力小さく抑えるための条件式で、１−２群の
仮想シェープファクタを規定する条件式である。条件式
（１２）の上限の５．０を越えると、その２つの曲率が
非常に近くなり、１−２群のパワーが弱くなるためフォ
ーカシングの移動量が大きくなってしまう。また、その
２つの曲率半径を大にした場合、軸上マージナル光線の
１−２群に入射する角度が大きくなり、フォーカシング
の際、球面収差の変動が大きくなると共に、像側の面で
補正しているディストーション、倍率色収差及びペッツ
バール和が補正不足となる。また、その２つの曲率半径
を小にした場合、１−２群に入射する軸外光束の入射角
が大きくなり、コマ収差が悪化し好ましくない。また、
像側の面のパワーが非常に強くなるので、フォーカシン
グの際、メリディオナル面の変動が大きくなり好ましく
ない。条件式（１２）の下限の０．６を越えると、１−
２群のパワーが強くなり、バックフォーカスの確保が非
常に困難となり、また、軸外光束のフォーカス群への入
射角が大きくなり軸外収差の変動が大きくなってしま
う。
【００３３】さらに、条件式（１２）は以下の条件式
（１３）の範囲内であることが望ましい。 （１３）０．９＜（Ｒ2f＋Ｒ2b）／（Ｒ2f−Ｒ2b）＜３．５ また、本発明の撮像装置の構成は、以上の少なくとも何
れかの広角レンズを用いた撮像装置である。以上で説明
してきた広角レンズを用いることにより、近年の超高画
素化した撮像素子を用いた撮像装置を提供することがで
きる。
（１３）の範囲内であることが望ましい。 （１３）０．９＜（Ｒ2f＋Ｒ2b）／（Ｒ2f−Ｒ2b）＜３．５ また、本発明の撮像装置の構成は、以上の少なくとも何
れかの広角レンズを用いた撮像装置である。以上で説明
してきた広角レンズを用いることにより、近年の超高画
素化した撮像素子を用いた撮像装置を提供することがで
きる。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるバックフォー
カスの長い広角レンズの各実施例について説明する。以
下の実施例１から５の広角レンズの断面図をそれぞれ図
１〜図５に示す。各図中、（ａ）は無限遠撮影時、
（ｂ）は撮影倍率β＝１／３０、（ｃ）は撮影倍率β＝
１／２０（実施例１、３）若しくは１／１０（実施例
２、４）の時の断面図である。また、実施例１の無限遠
撮影時の収差図を図６に、撮影倍率β＝１／３０の時の
収差図を図７に、撮影倍率β＝１／２０の時の収差図を
図８に示す。図６〜図８において、ＳＡは球面収差、Ａ
Ｓは非点収差、ＤＴは歪曲収差、ＣＣは倍率色収差、Ｃ
Ｍはコマ収差を示す。図中、“ＦＩＹ”は像高を示す。
他の実施例も実施例１と同等の収差上の性能であるた
め、図示は省いた。なお、実施例１の断面図（図１）の
最も像側にある４枚の平行平板１１〜１４は、それぞれ
色分解プリズム、赤外カットフィルタ、ローパスフィル
タ等を想定したもので、以下全ての実施例においても同
様である。
カスの長い広角レンズの各実施例について説明する。以
下の実施例１から５の広角レンズの断面図をそれぞれ図
１〜図５に示す。各図中、（ａ）は無限遠撮影時、
（ｂ）は撮影倍率β＝１／３０、（ｃ）は撮影倍率β＝
１／２０（実施例１、３）若しくは１／１０（実施例
２、４）の時の断面図である。また、実施例１の無限遠
撮影時の収差図を図６に、撮影倍率β＝１／３０の時の
収差図を図７に、撮影倍率β＝１／２０の時の収差図を
図８に示す。図６〜図８において、ＳＡは球面収差、Ａ
Ｓは非点収差、ＤＴは歪曲収差、ＣＣは倍率色収差、Ｃ
Ｍはコマ収差を示す。図中、“ＦＩＹ”は像高を示す。
他の実施例も実施例１と同等の収差上の性能であるた
め、図示は省いた。なお、実施例１の断面図（図１）の
最も像側にある４枚の平行平板１１〜１４は、それぞれ
色分解プリズム、赤外カットフィルタ、ローパスフィル
タ等を想定したもので、以下全ての実施例においても同
様である。
【００３５】実施例１の広角レンズは、図１に示すよう
に、物体側から順に、全体として負のパワーの第１−１
群が、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、物体
側の凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズ、両凹レン
ズの４枚構成、全体として正パワーの第１−２群が、両
凹レンズと両凸レンズの２枚構成、全体として正パワー
の第２群が、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向
けた負メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズと両
凸レンズの接合レンズ、及び、両凸レンズの６群８枚構
成で、レンズ全系で１２群１４枚構成となっている。フ
ォーカス方式は、無限遠撮影から近距離撮影にかけて第
１−２群を像側に繰り込むことによりフォーカシングを
行っている。フォーカシング群の移動量は１．９ｍｍと
非常に少なく、撮影距離が無限遠から至近約３００ｍｍ
まで略収差変動を極めて小さく抑えることが可能となっ
ている。またフォーカシング群は負レンズと正レンズの
２枚のみとなっているため、フォーカシング群の軽量化
も図られ、結果的にレンズ保持枠の簡素化も可能とな
る。
に、物体側から順に、全体として負のパワーの第１−１
群が、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、物体
側の凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズ、両凹レン
ズの４枚構成、全体として正パワーの第１−２群が、両
凹レンズと両凸レンズの２枚構成、全体として正パワー
の第２群が、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向
けた負メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズと両
凸レンズの接合レンズ、及び、両凸レンズの６群８枚構
成で、レンズ全系で１２群１４枚構成となっている。フ
ォーカス方式は、無限遠撮影から近距離撮影にかけて第
１−２群を像側に繰り込むことによりフォーカシングを
行っている。フォーカシング群の移動量は１．９ｍｍと
非常に少なく、撮影距離が無限遠から至近約３００ｍｍ
まで略収差変動を極めて小さく抑えることが可能となっ
ている。またフォーカシング群は負レンズと正レンズの
２枚のみとなっているため、フォーカシング群の軽量化
も図られ、結果的にレンズ保持枠の簡素化も可能とな
る。
【００３６】実施例２の広角レンズは、図２に示すよう
に、物体側から順に、全体として負のパワーの第１−１
群が、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、物体
側の凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズ、両凹レン
ズの４枚構成、全体として正パワーの第１−２群が、両
凹レンズと両凸レンズの接合レンズの１群２枚構成、全
体として正パワーの第２群が、両凸レンズと両凹レンズ
の接合レンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凸レン
ズ、両凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、及び、両凸
レンズの６群８枚構成で、レンズ全系で１１群１４枚構
成となっている。フォーカス方式は、無限遠撮影から近
距離撮影にかけて第１−２群を像側に繰り込むことによ
りフォーカシングを行っている。この実施例では、フォ
ーカス群（第１−２群）は接合レンズになっており、こ
の場合、フォーカシング群の偏心の効きが非常に弱くな
るため、組み立ての際の利点となる。
に、物体側から順に、全体として負のパワーの第１−１
群が、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、物体
側の凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズ、両凹レン
ズの４枚構成、全体として正パワーの第１−２群が、両
凹レンズと両凸レンズの接合レンズの１群２枚構成、全
体として正パワーの第２群が、両凸レンズと両凹レンズ
の接合レンズ、像側に凸面を向けた正メニスカスレン
ズ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズ、両凸レン
ズ、両凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、及び、両凸
レンズの６群８枚構成で、レンズ全系で１１群１４枚構
成となっている。フォーカス方式は、無限遠撮影から近
距離撮影にかけて第１−２群を像側に繰り込むことによ
りフォーカシングを行っている。この実施例では、フォ
ーカス群（第１−２群）は接合レンズになっており、こ
の場合、フォーカシング群の偏心の効きが非常に弱くな
るため、組み立ての際の利点となる。
【００３７】実施例３の広角レンズは、レンズ系全長の
短縮化を行った例であり、レンズ構成は実施例１と略同
様で、最も像側の接合レンズが、像側の凸面を向けた正
メニスカスレンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズの接合レンズとなっている。すなわち、図３に示す
ように、物体側から順に、全体として負のパワーの第１
−１群が、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、
物体側の凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズ、両凹
レンズの４枚構成、全体として正パワーの第１−２群
が、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枚構成、全体として正パワーの第２群が、両凸
レンズと両凹レンズの接合レンズ、像側に凸面を向けた
正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メニスカス
レンズ、両凸レンズ、像側の凸面を向けた正メニスカス
レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合
レンズ、及び、両凸レンズの６群８枚構成で、レンズ全
系で１２群１４枚構成となっている。この実施例のよう
に、全長をある程度短縮化した場合でも、良好な結像性
能が達成可能である。
短縮化を行った例であり、レンズ構成は実施例１と略同
様で、最も像側の接合レンズが、像側の凸面を向けた正
メニスカスレンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレ
ンズの接合レンズとなっている。すなわち、図３に示す
ように、物体側から順に、全体として負のパワーの第１
−１群が、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、
物体側の凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズ、両凹
レンズの４枚構成、全体として正パワーの第１−２群
が、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枚構成、全体として正パワーの第２群が、両凸
レンズと両凹レンズの接合レンズ、像側に凸面を向けた
正メニスカスレンズ、像側に凸面を向けた負メニスカス
レンズ、両凸レンズ、像側の凸面を向けた正メニスカス
レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズの接合
レンズ、及び、両凸レンズの６群８枚構成で、レンズ全
系で１２群１４枚構成となっている。この実施例のよう
に、全長をある程度短縮化した場合でも、良好な結像性
能が達成可能である。
【００３８】実施例４の広角レンズは、図４に示すよう
に、物体側から順に、全体として負のパワーの第１−１
群が、凸平正レンズ、物体側の凸面を向けた負メニスカ
スレンズ、両凹レンズの３枚構成、全体として正パワー
の第１−２群が、両凹レンズと両凸レンズの２枚構成、
全体として正パワーの第２群が、両凸レンズと両凹レン
ズの接合レンズ、両凸レンズと像側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズの接合レンズ、両凸レンズ、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接合レン
ズの４群７枚構成で、レンズ全系で９群１２枚構成とな
っている。レンズ枚数を削減した場合でも、至近撮影距
離が約１２２ｍｍまで良好な結像性能が達成できてい
る。
に、物体側から順に、全体として負のパワーの第１−１
群が、凸平正レンズ、物体側の凸面を向けた負メニスカ
スレンズ、両凹レンズの３枚構成、全体として正パワー
の第１−２群が、両凹レンズと両凸レンズの２枚構成、
全体として正パワーの第２群が、両凸レンズと両凹レン
ズの接合レンズ、両凸レンズと像側に凸面を向けた負メ
ニスカスレンズの接合レンズ、両凸レンズ、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接合レン
ズの４群７枚構成で、レンズ全系で９群１２枚構成とな
っている。レンズ枚数を削減した場合でも、至近撮影距
離が約１２２ｍｍまで良好な結像性能が達成できてい
る。
【００３９】実施例５の広角レンズも、実施例３同様、
レンズ系全長の短縮化を行ったのものである。レンズ構
成は実施例１と略同様であり、良好な結像性能を得られ
ている。すなわち、図５に示すように、物体側から順
に、全体として負のパワーの第１−１群が、物体側に凸
面を向けた正メニスカスレンズ、物体側の凸面を向けた
３枚の負メニスカスレンズの４枚構成、全体として正パ
ワーの第１−２群が、物体側の凸面を向けた負メニスカ
スレンズと両凸レンズの２枚構成、全体として正パワー
の第２群が、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向
けた負メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズと両
凸レンズの接合レンズ、及び、両凸レンズの６群８枚構
成で、レンズ全系で１２群１４枚構成となっている。
レンズ系全長の短縮化を行ったのものである。レンズ構
成は実施例１と略同様であり、良好な結像性能を得られ
ている。すなわち、図５に示すように、物体側から順
に、全体として負のパワーの第１−１群が、物体側に凸
面を向けた正メニスカスレンズ、物体側の凸面を向けた
３枚の負メニスカスレンズの４枚構成、全体として正パ
ワーの第１−２群が、物体側の凸面を向けた負メニスカ
スレンズと両凸レンズの２枚構成、全体として正パワー
の第２群が、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ、像
側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、像側に凸面を向
けた負メニスカスレンズ、両凸レンズ、両凹レンズと両
凸レンズの接合レンズ、及び、両凸レンズの６群８枚構
成で、レンズ全系で１２群１４枚構成となっている。
【００４０】以下に、上記実施例１〜５の数値データを
示す。なお、表中、記号は上記の他、f は全系の焦点距
離、Fno はＦナンバー、ωは半画角、fbは空気換算のバ
ックフォーカス、IHは像高、Ndは各レンズのｄ線の屈折
率、νd はｄ線のアッベ数、OBJ は物体距離、STO は開
口絞りを表す。また、INF は無限大を表す。
示す。なお、表中、記号は上記の他、f は全系の焦点距
離、Fno はＦナンバー、ωは半画角、fbは空気換算のバ
ックフォーカス、IHは像高、Ndは各レンズのｄ線の屈折
率、νd はｄ線のアッベ数、OBJ は物体距離、STO は開
口絞りを表す。また、INF は無限大を表す。
【００４１】 実施例１ f=17.1056 Fno 2.829 2ω=65.96 fb=42.337 IH=11.1 OBJ INF d0 Nd νd 1 86.481 7.500 1.80100 34.97 2 185.943 0.200 3 59.593 3.300 1.60738 56.81 4 24.055 8.580 5 196.543 2.500 1.60738 56.81 6 30.082 7.030 7 -65.349 2.500 1.48749 70.23 8 87.471 d1 9 -271.062 2.290 1.84666 23.78 10 42.660 2.060 11 48.694 9.000 1.65412 39.69 12 -34.060 d2 STO INF 6.950 14 39.982 7.000 1.84666 23.78 15 -125.801 4.500 1.62004 36.26 16 29.582 6.290 17 -108.947 6.000 1.48749 70.23 18 -28.441 2.200 19 -20.258 2.200 1.80100 34.97 20 -32.716 0.300 21 103.799 8.000 1.49700 81.54 22 -29.235 0.300 23 -54.633 2.200 1.80100 34.97 24 28.961 8.500 1.48749 70.23 25 -49.648 0.300 26 39.982 7.500 1.48749 70.23 27 -74.432 3.000 28 INF 3.000 1.51633 64.14 29 INF 2.260 30 INF 47.000 1.56883 56.36 31 INF 1.000 1.51633 64.14 32 INF 2.890 33 INF 0.900 1.52542 64.55 34 INF 1.000 β=0.033 β=0.05 d0 INF 472.816 301.756 d1 4.000 5.262 5.897 d2 46.708 45.446 44.811 Ｄ／ｆ=3.137 ｆ12／ｆ11=-3.425 ｛Σ（νdi×Φi ) ｝／Φ=11.831 ｆ1 ／ｆ=-3.512 ｆ2 ／ｆ=2.662 ｆB ／ｆ=2.475 （Ｒ2f＋Ｒ2b）／（Ｒ2f−Ｒ2b）=1.287 。
【００４２】 実施例２ f=17.1057 Fno 2.829 2ω=65.96 fb=42.357 IH=11.1 OBJ INF d0 Nd νd 1 80.6722 7.565 1.77250 49.60 2 348.4302 0.200 3 77.7209 3.000 1.61800 63.33 4 23.6159 5.734 5 50.5013 2.500 1.72916 54.68 6 28.3559 6.385 7 -126.1358 2.200 1.48749 70.23 8 42.1717 d1 9 -97.3111 3.571 1.76182 26.52 10 29.8438 14.000 1.62004 36.26 11 -40.8707 d2 STO INF 5.084 13 58.6089 14.000 1.76182 26.52 14 -22.7097 2.000 1.62004 36.26 15 90.7674 2.177 16 -85.6960 13.173 1.49700 81.54 17 -36.9117 3.146 18 -20.1681 2.200 1.84666 23.78 19 -34.4300 0.300 20 101.6913 10.000 1.49700 81.54 21 -32.2670 0.300 22 -281.7319 2.200 1.80100 34.97 23 26.1207 10.500 1.48749 70.23 24 -79.6945 0.300 25 45.9633 7.500 1.48749 70.23 26 -132.4210 3.002 27 INF 3.000 1.51633 64.14 28 INF 2.260 29 INF 47.000 1.56883 56.36 30 INF 1.000 1.51633 64.14 31 INF 2.910 32 INF 0.900 1.52542 64.55 33 INF 1.000 β=0.033 β=0.10 d0 INF 472.114 130.117 d1 4.444 7.123 12.051 d2 35.522 32.840 27.898 Ｄ／ｆ=2.374 ｆ12／ｆ11=-8.519 ｛Σ（νdi×Φi ) ｝／Φ=5.291 ｆ1 ／ｆ=-2.242 ｆ2 ／ｆ=2.719 ｆB ／ｆ=2.476 （Ｒ2f＋Ｒ2b）／（Ｒ2f−Ｒ2b）=2.448 。
【００４３】 実施例３ f=17.100 Fno 2.829 2ω=65.98 fb=42.337 IH=11.1 OBJ INF d0 Nd νd 1 101.2143 7.500 1.80100 34.97 2 281.0234 0.200 3 63.0155 3.300 1.60738 56.81 4 24.0321 7.519 5 112.7909 2.500 1.60738 56.81 6 28.6462 6.396 7 -84.6141 2.500 1.48749 70.23 8 41.4129 d1 9 1547.3214 2.200 1.84666 23.78 10 40.2228 2.050 11 44.1741 9.000 1.65412 39.69 12 -34.9194 d2 STO INF 15.697 14 45.3106 5.000 1.84666 23.78 15 -81.5279 3.489 1.62004 36.26 16 29.5424 4.443 17 -133.2253 6.000 1.48749 70.23 18 -25.0770 2.200 19 -19.0448 2.200 1.80100 34.97 20 -37.8843 0.300 21 694.8403 7.500 1.49700 81.54 22 -23.5383 0.300 23 -1122.9005 8.500 1.48749 70.23 24 -20.6486 2.200 1.80100 34.97 25 -136.9441 0.300 26 84.9668 7.500 1.48749 70.23 27 -42.7069 3.000 28 INF 3.000 1.51633 64.14 29 INF 2.260 30 INF 47.000 1.56883 56.36 31 INF 1.000 1.51633 64.14 32 INF 2.890 33 INF 0.900 1.52542 64.55 34 INF 1.000 β=0.033 β=0.05 d0 INF 475.484 304.432 d1 4.336 5.325 5.810 d2 36.871 35.882 35.396 D/f=3.074 ｆ12／ｆ11=-3.104 ｛Σ（νdi×Φi ) ｝／Φ=13.408 ｆ1 ／ｆ=-3.547 ｆ2 ／ｆ=2.544 ｆB ／ｆ=2.476 （Ｒ2f＋Ｒ2b）／（Ｒ2f−Ｒ2b）=0.956 。
【００４４】 実施例４ f=16.997 Fno 2.829 2ω=66.29 fb=44.177 IH=11.1 OBJ INF d0 Nd νd 1 132.338 7.500 1.80922 39.59 2 INF 0.150 3 105.391 4.430 1.60548 60.64 4 25.592 10.900 5 -107.391 4.500 1.59143 61.14 6 45.941 d1 7 -88.062 4.700 1.85504 23.78 8 44.642 6.350 9 80.844 9.160 1.80642 34.97 10 -41.773 d2 STO INF 15.5600 12 53.902 7.0000 1.79192 25.68 13 -36.190 2.5000 1.80922 39.59 14 32.570 3.0000 15 108.481 9.7200 1.48915 70.23 16 -19.461 4.7200 1.80642 34.97 17 -42.969 0.1000 18 49.539 12.0000 1.49845 81.54 19 -49.539 0.1000 20 121.718 4.7600 1.80642 34.97 21 24.688 10.8300 1.48915 70.23 22 -48.694 4.820 23 INF 3.0000 1.51825 64.14 24 INF 2.2600 25 INF 47.0000 1.57124 56.36 26 INF 1.0000 1.51825 64.14 27 INF 2.9100 28 INF 0.9000 1.52736 64.55 29 INF 1.0000 β=0.033 β=0.10 d0 INF 463.289 122.801 d1 8.386 10.698 15.221 d2 50.744 48.432 43.909 Ｄ／ｆ=3.899 ｆ12／ｆ11=-3.918 ｛Σ（νdi×Φi ) ｝／Φ=4.976 ｆ1 ／ｆ=-5.664 ｆ2 ／ｆ=2.695 ｆB ／ｆ=2.599 （Ｒ2f＋Ｒ2b）／（Ｒ2f−Ｒ2b）=2.805 。
【００４５】 実施例５ f=17.108 Fno 2.829 2 ω=65.95 fb=42.357 IH=11.1 OBJ INF d0 Nd νd 1 66.9406 8.1758 1.71300 53.87 2 202.7903 0.2000 3 47.0385 2.3000 1.61800 63.33 4 23.0854 8.7434 5 191.8770 2.2000 1.84666 23.78 6 33.5307 4.2489 7 130.3937 2.5000 1.48749 70.23 8 44.8147 d1 9 238.4784 6.0000 1.48749 70.23 10 36.5620 15.1724 11 193.6679 10.0000 1.69895 30.13 12 -55.6890 d2 STO INF 12.5265 14 86.1563 8.0000 1.76182 26.52 15 -39.9515 8.0000 1.64769 33.79 16 47.0740 3.7269 17 -110.6985 3.7110 1.48749 70.23 18 -35.4325 4.7759 19 -21.6370 2.5000 1.78470 26.29 20 -29.8728 0.2000 21 80.4391 6.3090 1.49700 81.54 22 -40.0425 0.2000 23 -243.1997 2.0000 1.80100 34.97 24 30.6930 7.2732 1.48749 70.23 25 -98.3061 0.2000 26 49.6025 8.2762 1.49700 81.54 27 -75.2563 3.0000 28 INF 3.0000 1.51633 64.14 29 INF 2.2600 30 INF 47.0000 1.56883 56.36 31 INF 1.0000 1.51633 64.14 32 INF 2.9100 33 INF 0.9000 1.52542 64.55 34 INF 1.0000 β=0.033 d0 INF 465.097 d1 4.170 6.170 d2 21.290 19.289 Ｄ／ｆ=1.977 ｆ12／ｆ11=-4.063 ｛Σ（νdi×Φi ) ｝／Φ=-5.242 ｆ1 ／ｆ=-5.039 ｆ2 ／ｆ=2.605 ｆB ／ｆ=2.476 （Ｒ2f＋Ｒ2b）／（Ｒ2f−Ｒ2b）=0.621 。
【００４６】以上の本発明のバックフォーカスの長い広
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、全体として負のパワーを持つ
第１レンズ群と、絞りと、全体として正のパワーを持つ
第２レンズ群とからなり、前記第１レンズ群は、少なく
とも１つの正レンズを含み全体として負のパワーを持つ
第１−１レンズ群と、少なくとも１つの負レンズを含み
全体として正のパワーを持つ第１−２レンズ群で構成さ
れ、以下の条件式を満足することを特徴とするバックフ
ォーカスの長い広角レンズ。
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、全体として負のパワーを持つ
第１レンズ群と、絞りと、全体として正のパワーを持つ
第２レンズ群とからなり、前記第１レンズ群は、少なく
とも１つの正レンズを含み全体として負のパワーを持つ
第１−１レンズ群と、少なくとも１つの負レンズを含み
全体として正のパワーを持つ第１−２レンズ群で構成さ
れ、以下の条件式を満足することを特徴とするバックフ
ォーカスの長い広角レンズ。
【００４７】（１） １．５＜Ｄ／ｆ＜５．０ （２） −１０．０＜ｆ12／ｆ11＜−２．８ ただし、Ｄ：無限遠物体にフォーカス時の第１レンズ群
の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との距
離、ｆ：全系のｄ線の焦点距離、ｆ11：第１−１レンズ
群のｄ線の焦点距離、ｆ12：第１−２レンズ群のｄ線の
焦点距離、である。
の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との距
離、ｆ：全系のｄ線の焦点距離、ｆ11：第１−１レンズ
群のｄ線の焦点距離、ｆ12：第１−２レンズ群のｄ線の
焦点距離、である。
【００４８】〔２〕 物体側から順に、全体として負の
パワーを持つ第１レンズ群と、絞りと、全体として正の
パワーを持つ第２レンズ群とからなり、前記第１レンズ
群は、少なくとも１つの正レンズを含み全体として負の
パワーを持つ第１−１レンズ群と、少なくとも１つの負
レンズを含み全体として正のパワーを持つ第１−２レン
ズ群で構成され、無限遠から近距離にフォーカスを行う
際、前記第１−２レンズ群を物体側から像側へ光軸方向
に移動させることによりフォーカシングを行うことを特
徴とするバックフォーカスの長い広角レンズ。
パワーを持つ第１レンズ群と、絞りと、全体として正の
パワーを持つ第２レンズ群とからなり、前記第１レンズ
群は、少なくとも１つの正レンズを含み全体として負の
パワーを持つ第１−１レンズ群と、少なくとも１つの負
レンズを含み全体として正のパワーを持つ第１−２レン
ズ群で構成され、無限遠から近距離にフォーカスを行う
際、前記第１−２レンズ群を物体側から像側へ光軸方向
に移動させることによりフォーカシングを行うことを特
徴とするバックフォーカスの長い広角レンズ。
【００４９】〔３〕 上記２において、以下の条件式を
満足することを特徴とするバックフォーカスの長い広角
レンズ。
満足することを特徴とするバックフォーカスの長い広角
レンズ。
【００５０】（１） １．５＜Ｄ／ｆ＜５．０ （２） −１０．０＜ｆ12／ｆ11＜−２．８ ただし、Ｄ：無限遠物体にフォーカス時の第１レンズ群
の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との距
離、ｆ：全系のｄ線の焦点距離、ｆ11：第１−１レンズ
群のｄ線の焦点距離、ｆ12：第１−２レンズ群のｄ線の
焦点距離、である。
の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との距
離、ｆ：全系のｄ線の焦点距離、ｆ11：第１−１レンズ
群のｄ線の焦点距離、ｆ12：第１−２レンズ群のｄ線の
焦点距離、である。
【００５１】〔４〕 上記１から３の何れか１項におい
て、以下の条件式を満足することを特徴とするバックフ
ォーカスの長い広角レンズ。
て、以下の条件式を満足することを特徴とするバックフ
ォーカスの長い広角レンズ。
【００５２】 （３） ３．０＜｛Σ（νdi×Φi ) ｝／Φ＜２０．０ ただし、νdi：第１−２レンズ群のｉ番目にあるレンズ
のｄ線のアッベ数、Φi：第１−２レンズ群のｉ番目に
あるレンズのｄ線のパワー、Φ：全系のｄ線のパワー、
である。
のｄ線のアッベ数、Φi：第１−２レンズ群のｉ番目に
あるレンズのｄ線のパワー、Φ：全系のｄ線のパワー、
である。
【００５３】〔５〕 上記１から４の何れか１項記載の
広角レンズを用いたことを特徴とする撮像装置。
広角レンズを用いたことを特徴とする撮像装置。
【００５４】
【発明の効果】以上の説明から明らかのように、本発明
の広角レンズは、バックフォーカスが焦点距離の２倍以
上と非常に長く、画角６０°以上、Ｆナンバーが２．８
程度と明るく、色収差、ディストーションが良好に補正
された、特に近年の超高画素の撮像素子を用いたビデオ
カメラやデジタルスチルカメラ等に適した広角レンズを
提供することができる。また、無限遠物点から至近に至
るまで収差変動を極力小さくし、レンズ鏡筒が簡単な構
造で、かつ、フォーカス群の軽量化を行った広角レンズ
及びその広角レンズを用いた撮像装置を提供することが
できる。
の広角レンズは、バックフォーカスが焦点距離の２倍以
上と非常に長く、画角６０°以上、Ｆナンバーが２．８
程度と明るく、色収差、ディストーションが良好に補正
された、特に近年の超高画素の撮像素子を用いたビデオ
カメラやデジタルスチルカメラ等に適した広角レンズを
提供することができる。また、無限遠物点から至近に至
るまで収差変動を極力小さくし、レンズ鏡筒が簡単な構
造で、かつ、フォーカス群の軽量化を行った広角レンズ
及びその広角レンズを用いた撮像装置を提供することが
できる。
【図１】本発明の実施例１の広角レンズの断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例２の広角レンズの断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例３の広角レンズの断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の実施例４の広角レンズの断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の実施例５の広角レンズの断面図であ
る。
る。
【図６】実施例１の無限遠撮影時の収差図である。
【図７】実施例１の撮影倍率β＝１／３０の収差図であ
る。
る。
【図８】実施例１の撮影倍率β＝１／２０の収差図であ
る。
る。
１１、１２、１３、１４…平行平板（色分解プリズム、
赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ等）
赤外カットフィルタ、ローパスフィルタ等）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤敦夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリン パス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H087 KA03 LA03 MA07 PA09 PA11 PA12 PA19 PA20 PB12 PB14 QA02 QA07 QA12 QA13 QA22 QA26 QA34 QA41 QA42 QA45 QA46 RA32 RA41 RA43 9A001 BB06 KZ16
Claims (3)
- 【請求項１】 物体側から順に、全体として負のパワー
を持つ第１レンズ群と、絞りと、全体として正のパワー
を持つ第２レンズ群とからなり、前記第１レンズ群は、
少なくとも１つの正レンズを含み全体として負のパワー
を持つ第１−１レンズ群と、少なくとも１つの負レンズ
を含み全体として正のパワーを持つ第１−２レンズ群で
構成され、以下の条件式を満足することを特徴とするバ
ックフォーカスの長い広角レンズ。 （１） １．５＜Ｄ／ｆ＜５．０ （２） −１０．０＜ｆ12／ｆ11＜−２．８ ただし、Ｄ：無限遠物体にフォーカス時の第１レンズ群
の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との距
離、ｆ：全系のｄ線の焦点距離、ｆ11：第１−１レンズ
群のｄ線の焦点距離、ｆ12：第１−２レンズ群のｄ線の
焦点距離、である。 - 【請求項２】 物体側から順に、全体として負のパワー
を持つ第１レンズ群と、絞りと、全体として正のパワー
を持つ第２レンズ群とからなり、前記第１レンズ群は、
少なくとも１つの正レンズを含み全体として負のパワー
を持つ第１−１レンズ群と、少なくとも１つの負レンズ
を含み全体として正のパワーを持つ第１−２レンズ群で
構成され、無限遠から近距離にフォーカスを行う際、前
記第１−２レンズ群を物体側から像側へ光軸方向に移動
させることによりフォーカシングを行うことを特徴とす
るバックフォーカスの長い広角レンズ。 - 【請求項３】 請求項２において、以下の条件式を満足
することを特徴とするバックフォーカスの長い広角レン
ズ。 （１） １．５＜Ｄ／ｆ＜５．０ （２） −１０．０＜ｆ12／ｆ11＜−２．８ ただし、Ｄ：無限遠物体にフォーカス時の第１レンズ群
の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との距
離、ｆ：全系のｄ線の焦点距離、ｆ11：第１−１レンズ
群のｄ線の焦点距離、ｆ12：第１−２レンズ群のｄ線の
焦点距離、である。
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