JP2008268613A - 広角レンズ、撮像装置、および広角レンズの合焦方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型でありながらフォーカシング時の収差変動が小さく高い光学性能を有するとともに、ゴーストやフレアをより低減させた広角レンズを提供する。
【解決手段】本発明に係る広角レンズＷＬは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第１レンズ群Ｇ１が固定されるとともに、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って移動するように構成され、第１レンズ群Ｇ１における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、当該反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、広角レンズに関する。

従来、焦点距離に比して大きなバックフォーカスを有する広角レンズとして、負レンズ群が先行する所謂レトロフォーカス型（逆望遠型）の広角レンズが知られている（例えば、特許文献１を参照）。また近年、このような広角レンズに対しては、光学性能を損なう大きな要因の一つである収差性能だけではなく、ゴーストやフレアに関する要求も厳しさを増しており、そのためレンズ面に施される反射防止膜にもより高い性能が要求され、要求に応えるべく多層膜設計技術や多層膜成膜技術も進歩を続けている（例えば、特許文献２を参照）。
特開昭４９−１２１５２７号公報 特開２０００−３５６７０４号公報

一般に、レトロフォーカス型の広角レンズのレンズ配置は、物体側から順に負レンズ群と正レンズ群とを配置することで全体として非対称となっているため、諸収差が多量に発生し、諸収差補正が困難であるという問題があった。そしてこの問題のみでなく、フォーカシングによる収差変動が増大し、全物体距離範囲にわたって高い光学性能を実現することが非常に困難であるという問題もあった。

また、近年、写真用カメラやビデオカメラ等に用いられる撮影レンズには、カメラ本体の小型化に伴いレンズ系全体の小型化が要望されている。しかしながら、レトロフォーカス型のレンズで、大きな撮影画角を維持しながら前玉レンズ径の縮小化を図りつつレンズ系全体の小型化を図ろうとすれば、諸収差が著しく多量に発生してしまうこととなり、高い光学性能を実現するためには、レンズ枚数を増加しなければならず、レンズ系全体が大型化してしまうという問題があった。それと同時に、このような広角レンズにおける前玉レンズの光学面からは、ゴーストやフレアとなる反射光が発生しやすいという問題もあった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、小型でありながらフォーカシング時の収差変動が小さく高い光学性能を有するとともに、ゴーストやフレアをより低減させた広角レンズ、撮像装置、および広角レンズの合焦方法を提供することを目的とする。

このような目的達成のため、第１の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズ、および正レンズを含む前群を有し、前記前群中には、少なくとも１つの非球面が設けられており、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第１レンズ群が固定されるとともに、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動するように構成され、前記第１レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むように構成される。

なお、上述の発明において、前記反射防止膜は多層膜であり、前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、前記多層膜を構成する層のうち最も表面側の層であることが好ましい。

また、上述の発明において、前記ウェットプロセスを用いて形成された層の屈折率をｎｄとしたとき、次式
ｎｄ≦１．３０
の条件を満足することが好ましい。

また、第２の発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズ、および正レンズを含む前群を有し、前記前群中には、少なくとも１つの非球面が設けられており、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第１レンズ群が固定されるとともに、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動するように構成され、前記第１レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜は屈折率が１．３０以下となる層を少なくとも１層含むように構成される。

なお、上述の発明において、前記反射防止膜は多層膜であり、前記屈折率が１．３０以下となる層は、前記多層膜を構成する層のうち最も表面側の層であることが好ましい。

また、上述の各発明において、前記光学面が前記開口絞りに対して凹面であることが好ましい。

また、上述の各発明において、前記広角レンズ全系の焦点距離をｆとし、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面と前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面との間の光軸上の距離をＤ２としたとき、次式
Ｄ２／ｆ＜１．００
の条件を満足することが好ましい。

また、上述の各発明において、前記第２レンズ群は、５枚以下のレンズで構成されていることが好ましい。

また、上述の各発明において、前記広角レンズ全系の焦点距離をｆとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
２．５０＜ｆ１／ｆ＜３０．００
の条件を満足するとともに、前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面との間の光軸上の距離をＤ１２としたとき、次式
０．３０＜Ｄ１２／ｆ＜１．５０
の条件を満足することが好ましい。

また、上述の各発明において、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
０．７０＜ｆ１／ｆ２＜１３．００
の条件を満足することが好ましい。

また、上述の各発明において、前記第２レンズ群は、複数の正レンズと、複数の負レンズとを有しており、前記複数の正レンズにおける分散値の平均と前記複数の負レンズにおける分散値の平均との差をΔν２としたとき、次式
３６．００＜Δν２
の条件を満足することが好ましい。

また、上述の各発明において、前記第１レンズ群は、前記前群の像側に配設された後群を有しており、前記前群の焦点距離をｆ１ａとし、前記後群の焦点距離をｆ１ｂとしたとき、次式
０．２５＜（−ｆ１ａ）／ｆ１ｂ＜２．００
の条件を満足することが好ましい。

また、本発明に係る撮像装置は、物体の像を所定の面上に結像させる広角レンズを備えた撮像装置において、前記広角レンズが各発明に係る広角レンズであることを特徴とする。

また、本発明に係る合焦方法は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備えて構成された広角レンズの合焦方法において、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズ、および正レンズを含む前群を有し、前記前群中には、少なくとも１つの非球面が設けられており、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第１レンズ群を固定するとともに、前記第２レンズ群を光軸に沿って移動させるように構成し、前記第１レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜を設け、前記反射防止膜がウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むように構成したことを特徴とする。

本発明によれば、小型でありながらフォーカシング時の収差変動が小さく高い光学性能を得ることができるとともに、ゴーストやフレアをより低減させることが可能になる。

以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本願に係る広角レンズを備えた一眼レフカメラＣＡＭが図１６に示されている。この一眼レフカメラＣＡＭは、広角レンズＷＬと、クイックリターンミラーＭと、撮影用の撮像素子ＣＣＤと、焦点板Ｆと、ペンタプリズムＰと、接眼レンズＥＬとを有して構成される。なお、クイックリターンミラーＭ、撮像素子ＣＣＤ、焦点板Ｆ、ペンタプリズムＰ、および接眼レンズＥＬはカメラ本体Ｂに内蔵され、広角レンズＷＬはカメラ本体Ｂに着脱可能に取り付けられる。

広角レンズＷＬは、不図示の被写体（物体）の像を撮像素子ＣＣＤ上もしくは焦点板Ｆ上に結像する。クイックリターンミラーＭは、広角レンズＷＬを通る光軸に対して４５度の角度で挿入されており、通常時（撮影待機状態）には、広角レンズＷＬを通った被写体からの光を反射して焦点板Ｆ上に結像させ、シャッターレリーズ時にはミラーアップ状態となって跳ね上がり、広角レンズＷＬを通った被写体からの光が撮像素子ＣＣＤ上に結像するようになっている。すなわち、撮像素子ＣＣＤと焦点板Ｆとは、光学的に共役な位置に配設される。

ペンタプリズムＰは、広角レンズＷＬによって結像された焦点板Ｆ上の被写体像（倒立像）を上下左右反転して正立像にし、接眼レンズＥＬは、ペンタプリズムＰにより正立像となった被写体像をアイポイント（図示せず）上に結像させる。これにより、広角レンズＷＬによって焦点板Ｆ上に結像された被写体像を接眼レンズＥＬにより観察することができる。

このような一眼レフカメラＣＡＭにおいて、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Ｍがミラーアップ状態となって光路外へ退避し、被写体からの光は広角レンズＷＬを通って撮像素子ＣＣＤへ到達する。これにより、被写体からの光は、当該撮像素子ＣＣＤによって撮像されて、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、撮影者は一眼レフカメラＣＡＭによる被写体の撮影を行うことができる。

ところで、広角レンズＷＬは、例えば図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを備えて構成される。第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズＬ１３と、正レンズＬ１４とからなる前群Ｇｆを有し、この前群Ｇｆ中には、少なくとも１つの非球面が設けられている。

そして、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第１レンズ群Ｇ１が固定されるとともに、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って移動するように構成され、さらに、第１レンズ群Ｇ１における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられて、当該反射防止膜はウェットプロセス（詳細は後述する）を用いて形成された層を少なくとも１層含むように構成されている。

一般に、レトロフォーカス型の広角レンズは、バックフォーカスを確保する必要があること、また後玉レンズ径に制限があることによって、大きな入射角度で入射した軸外光束（主光線）を小さな射出角度で射出して所定の像高に結像させることとなる。また一般に、レンズ配置が対称型の広角レンズは、バックフォーカスを確保する必要がないため、軸外光束を大きな入射角度で入射させ、さらに大きな射出角度で射出する構成とすることができる。このため、主に物体側のレンズ群（第１レンズ群）で軸外光束の光軸に対する角度を小さくする必要がある。

また一般に、あるレンズ面に対する入射角度が大きいほど収差が多量に発生するため、レトロフォーカス型の広角レンズにおける物体側のレンズ群には、極端に入射角度が大きくなるレンズ面を配置することは好ましくなく、言い換えれば、レンズに大きな屈折力を持たせないことが望ましい。

そこで、本実施形態の広角レンズＷＬは、軸外光束を徐々に屈折させて少しずつ射出角度を小さくするため、第１レンズ群Ｇ１中に負レンズを少なくとも３つと正レンズとを配置している。そしてこの３つの負レンズを、開口絞りに向かってアプラナティック面すなわち負メニスカスレンズとすることによって、各レンズ面において入射角度や射出角度が極端に大きくならないようにすることができる。これにより、本実施形態の広角レンズＷＬは、画角の広い範囲にわたって無理なく収差補正を行うことが可能となる。

しかしながら、第１レンズ群Ｇ１における上述した負メニスカスレンズのみでは、レトロフォーカス型の広角レンズにおいて問題となる歪曲収差を補正することができない。したがって、これを解決するためには、当該負メニスカスレンズの少なくとも１つのレンズ面を、レンズ周辺へ向かって収斂度が増加する形状の非球面とすることが効果的であり、また同様に、歪曲収差を補正する正レンズを配置することで生じる前玉レンズ径の増大を、前記非球面で解消できるため有利である。

また、レトロフォーカス型の広角レンズにおいて、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、レンズ全体を繰り出す所謂全体繰り出し方式を採用すれば、像面湾曲が著しくプラス側に変化してしまう。このため、本実施形態の広角レンズＷＬでは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、像面湾曲の変動を少なくするべくレンズ系の一部の間隔が狭くなるように変化させるフローティング方式を採用し、これをさらに発展させて、合焦時に第１レンズ群Ｇ１を固定し、口径の小さな第２レンズ群Ｇ２のみで合焦を行う構成としている。これにより、像面湾曲の変動が少なくなり、またフォーカシング重量（合焦時に駆動するレンズの重量）が軽くなるため、より迅速なフォーカシングを行うことが可能となる。

さらに、第１レンズ群Ｇ１における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜を設け、この反射防止膜がウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むように構成することで、ゴーストやフレアをより低減させることが可能になる。このようにして、大きなバックフォーカスと、大きな撮影画角と、小さなＦナンバーとを有し、前玉レンズ径の縮小化を図りながらレンズ系全体の小型化が図られており、迅速なフォーカシングが可能で、かつフォーカシング時の収差変動が小さく、画面全体にわたって諸収差を良好に補正可能で、低ゴースト、低フレアの高い光学性能を有した広角レンズ、および広角レンズの合焦方法を提供することが可能になる。

また、反射防止膜が多層膜であるとき、ウェットプロセスを用いて形成された層は、多層膜を構成する層のうち最も表面側の層であることが好ましい。このようにすれば、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。

また、ウェットプロセスを用いて形成された層の屈折率をｎｄとしたとき、屈折率ｎｄが１．３０以下であることが好ましい。このようにすれば、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。

また、反射防止膜が設けられる光学面は、開口絞りＳに対して凹面であることが好ましい。このようにすれば、開口絞りＳに対して凹面にゴーストが発生し易いため、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。

なお、反射防止膜は、ウェットプロセスに限らず、（ドライプロセス等により）屈折率が１．３０以下となる層を少なくとも１層含むようにしてもよい。このようにしても、ウェットプロセスを用いた場合と同様の効果を得ることができる。なおこのとき、屈折率が１．３０以下となる層は、多層膜を構成する層のうち最も表面側の層であることが好ましい。また、反射防止膜が設けられる光学面は、開口絞りＳに対して凹面であることが好ましい。

また、広角レンズ全系の焦点距離をｆとし、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面と第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面との間の光軸上の距離をＤ２としたとき、次の条件式（１）で表される条件を満足することが好ましい。

Ｄ２／ｆ＜１．００ …（１）

条件式（１）は、フォーカシングのための移動空間を確保し、より近距離の物体まで良好な光学性能でフォーカシングできるための最適範囲を設定したものである。条件式（１）を満足することにより、第２レンズ群Ｇ２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距離を小さく、すなわち第２レンズ群Ｇ２全体のいわゆる総厚を薄くして小型化が達成できる。このため、フォーカシングのための移動空間を十分に確保できることから、より近距離の物体までフォーカシングすることができ、また、フォーカシングレンズ群の嵌合長を確保できるため、フォーカシング時においてコマ収差等の諸収差の変動が少ない良好な光学性能を得ることができるので好ましい。また、小型化によってフォーカシングレンズ駆動の負荷を軽減できるため、迅速なフォーカシングを行うことができるので好ましい。

条件式（１）の上限値を上回る条件である場合、フォーカシングレンズ群が大型化し、フォーカシングのための移動空間を十分に確保することができず、より近距離の物体までフォーカシングすることができなくなり、また、フォーカシング時におけるコマ収差等の諸収差の変動が大きくなり良好な光学性能を得ることができなくなるので好ましくない。また、大型化によってフォーカシングレンズ駆動の負荷が増大し、迅速なフォーカシングを行うことができなくなるので好ましくない。なお、条件式（１）の上限値を０．９０に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。

また、第２レンズ群Ｇ２は、５枚以下のレンズで構成されていることが好ましい。これにより、第２レンズ群Ｇ２を小型の構成にすることができ、嵌合長を確保できるため、フォーカシング時におけるコマ収差等の諸収差の変動が少ない良好な光学性能を得ることができるので好ましい。また、小型化によってフォーカシングレンズ駆動の負荷を軽減できるため、迅速なフォーカシングを行うことができるので好ましい。第２レンズ群Ｇ２のレンズ枚数が５枚を越えると、フォーカシングレンズ群が大型化し、フォーカシング時におけるコマ収差等の諸収差の変動が大きくなり良好な光学性能を得ることができなくなるので好ましくない。また、大型化によってフォーカシングレンズ駆動の負荷が増大し、迅速なフォーカシングを行うことができなくなるので好ましくない。

また、広角レンズ全系の焦点距離をｆとし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面と第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面との間の光軸上の距離をＤ１２としたとき、次の条件式（２）および（３）で表される条件を満足することが好ましい。

２．５０＜ｆ１／ｆ＜３０．００ …（２）
０．３０＜Ｄ１２／ｆ＜１．５０ …（３）

条件式（２）は、本実施形態の広角レンズＷＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を規定し、バックフォーカスを大きくしつつ諸収差を良好に補正するための条件式である。なお、条件式（２）における符号ｆ、ｆ１、および後述する各条件式における符号Ｄ１２、ｆ２、ｆ１ａ、ｆ１ｂの値は、いずれも無限遠物体合焦時における値である。条件式（２）の上限値を上回って第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が大きくなり過ぎると、光線の収斂作用が小さくなり、バックフォーカスの確保には有利である。しかしながら、歪曲収差が大きく発生してしまい、これを第２レンズ群Ｇ２によって補正することが困難になってしまう。

一方、条件式（２）の下限値を下回って第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が小さくなり過ぎると、光線の収斂作用が大きくなり、十分なバックフォーカスを確保することが困難になってしまう。そしてこれを補うために第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を大きくしなければならず、これに伴い第２レンズ群Ｇ２の合焦移動量が増大してしまうため、諸収差の変動が大きくなってしまう。なお、条件式（２）の上限値を２５．００に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。また、条件式（２）の下限値を３．００に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。

条件式（３）は、本実施形態の広角レンズＷＬにおいて、無限遠物体合焦時の第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を規定し、第１レンズ群Ｇ１を固定として第２レンズ群Ｇ２によって良好なフォーカシングを行うための条件式である。条件式（３）の上限値を上回って前記間隔が大きくなりすぎると、無限遠物体から近距離物体への合焦時の第２レンズ群Ｇ２の移動スペースを十分に確保することはできる。しかしながら、バックフォーカスを確保することが困難となって第２レンズ群Ｇ２の総厚を薄くせざるを得なくなるため、諸収差、特にコマ収差を十分に補正することができなくなってしまう。

一方、条件式（３）の下限値を下回って前記間隔が小さくなりすぎると、無限遠物体から近距離物体への合焦時の第２レンズ群Ｇ２の移動スペースを十分に確保することができなくなってしまう。このため、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を大きくしなければならなくなり、これにより主に球面収差が悪化することとなってしまう。なお、条件式（３）の上限値を１．００に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。また、条件式（３）の下限値を０．５０に設定すれば、本願の効果をより発揮することができ、さらに、条件式（３）の下限値を０．６０に設定すれば、本願の効果を最大限に発揮することができる。

また、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたとき、次の条件式（４）で表される条件を満足することが好ましい。
０．７０＜ｆ１／ｆ２＜１３．００ …（４）

条件式（４）は、本実施形態の広角レンズＷＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離の比を規定し、合焦時の収差変動を少なくすることと十分なバックフォーカスを確保することとの両立を実現するための条件式である。条件式（４）の上限値を上回って第２レンズ群Ｇ２の屈折力が大きくなり過ぎると、球面収差が悪化してしまう。

一方、条件式（４）の下限値を下回って第２レンズ群Ｇ２の屈折力が小さくなり過ぎると、合焦時の第２レンズ群Ｇ２の移動量が増大し、第１レンズ群Ｇ１の大型化を回避するために、第１レンズ群Ｇ１を構成するレンズの枚数を減らすことを余儀なくされ、主に画角収差（歪曲収差及び非点収差）が悪化することとなってしまう。なお、条件式（４）の上限値を１０．００に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。また、条件式（４）の下限値を１．００に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。

また、第２レンズ群Ｇ２は、複数の正レンズと、複数の負レンズとを有しており、複数の正レンズにおける分散値の平均と複数の負レンズにおける分散値の平均との差をΔν２としたとき、次の条件式（５）で表される条件を満足することが好ましい。

３６．００＜Δν２ …（５）

条件式（５）は、本実施形態の広角レンズＷＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２を構成する各レンズの分散値を規定する条件式である。条件式（５）の下限値を下回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２による色収差の補正が不足し、特に倍率色収差が悪化することとなってしまう。なお、条件式（５）の下限値を３７．５０に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。

また、第１レンズ群Ｇ１は、前群Ｇｆおよび前群Ｇｆの像側に配設された後群Ｇｒを有しており、前群Ｇｆの焦点距離をｆ１ａとし、後群Ｇｒの焦点距離をｆ１ｂとしたとき、次の条件式（６）で表される条件を満足することが好ましい。

０．２５＜（−ｆ１ａ）／ｆ１ｂ＜２．００ …（６）

条件式（６）は、本実施形態の広角レンズＷＬにおいて、前群Ｇｆの負の屈折力を規定し、第１レンズ群Ｇ１内におけるレトロフォーカスの度合いを規定する条件式である。条件式（６）の上限値を上回って相対的に後群Ｇｒの焦点距離が小さくなり過ぎると、球面収差やコマ収差が悪化することとなってしまう。

一方、条件式（６）の下限値を下回って相対的に前群Ｇｆの焦点距離が小さくなり過ぎると、歪曲収差や非点収差等の軸外収差が悪化することとなってしまう。なお、条件式（６）の上限値を１．３０に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。また、条件式（６）の下限値を０．３５に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。

また、本実施形態の広角レンズＷＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、本質的に正の屈折力を有し、該第２レンズ群Ｇ２を通過するランド光束（像高０に達する光線のうちで最も光軸から離れた光線をランド光線という。）の光軸からの高さが、第１レンズ群Ｇ１よりも高い。このため、球面収差の補正が不足し、また輪帯球面収差の補正も不足しやすい。そこで、本実施形態の広角レンズＷＬでは、第２レンズ群Ｇ２内に接合面を設けることで、球面収差を補正すると同時に、コマ収差、さらには軸上色収差と倍率色収差を良好に補正している。

また、本実施形態の一眼レフカメラ（撮像装置）ＣＡＭは、上述した構成の広角レンズＷＬを備えている。これにより、大きなバックフォーカスと、大きな撮影画角と、小さなＦナンバーとを有し、前玉レンズ径の縮小化を図りながらレンズ系全体の小型化が図られており、迅速なフォーカシングが可能で、かつフォーカシング時の収差変動が小さく、画面全体にわたって諸収差を良好に補正可能で、低ゴースト、低フレアの高い光学性能を有した一眼レフカメラ（撮像装置）を実現することができる。

以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる第１〜第４実施例は本願に係る広角レンズの実施例であるが、これらの広角レンズに設けられる反射防止膜の詳細については、各実施例の後に別途説明する。

（第１実施例）
以下、本願の第１実施例について説明する。図１は、第１実施例に係る広角レンズのレンズ構成図である。第１実施例に係る広角レンズＷＬは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群Ｇｆと、当該前群Ｇｆの像側に配設された後群Ｇｒとから構成される。前群Ｇｆは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けるとともに像側のレンズ面が非球面である第１負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４とから構成され、第２負メニスカスレンズＬ１２における物体側のレンズ面に反射防止膜が設けられる。後群Ｇｒは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ１５と、両凸形状の正レンズＬ１６および像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１７からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１８および両凸形状の正レンズＬ１９からなる接合レンズとから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２および両凸形状の正レンズＬ２３からなる接合レンズと、像側に凸面を向けるとともに像側のレンズ面が非球面である正メニスカスレンズＬ２４とから構成される。

このようなレンズ構成の下、本実施例に係る広角レンズＷＬは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第１レンズ群Ｇ１はその位置が固定され、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って移動する。なおこのとき、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。また、本実施例に係る広角レンズＷＬにおいて、フォーカシングレンズの駆動は、手動、又はＤＣモータ、超音波モータ、ステッピングモータ等の各種モータによって行われる。

以下に示す表１〜表４は、第１〜第４実施例における諸元の値をそれぞれ掲げた表である。各表の［全体諸元］において、ｆは焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを、２ωは画角（単位：度）をそれぞれ示している。また、［レンズデータ］において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番を、ｒはレンズ面の曲率半径を、ｄは面間隔を、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。

さらに、［レンズデータ］中の非球面には、＊印を付して曲率半径ｒの欄に近軸曲率半径を示し、Κおよび各非球面係数は［非球面データ］の欄に記載する。［非球面データ］に示される非球面は、光軸に垂直な方向の高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から光軸方向に沿った距離（サグ量）をＸ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をΚとし、ｎ次（ｎ＝４，６，８，１０，１２）の非球面係数をＣnとしたとき、以下の非球面式で表される。なお、０（ゼロ）となる非球面係数はその記載を省略している。

Ｘ（ｙ）＝（ｙ^２／ｒ）／｛１＋（１−Κ×ｙ^２／ｒ^２）^１／２｝
＋Ｃ4×ｙ^４＋Ｃ6×ｙ^６＋Ｃ8×ｙ^８＋Ｃ10×ｙ^１０＋Ｃ12×ｙ^１２

また、［レンズデータ］および［可変間隔データ］において、βは撮影倍率を、Ｂ．Ｆはバックフォーカスをそれぞれ示す。また、［条件対応値］には、各条件式の値を示す。なお、曲率半径「ｒ＝0.0000」（もしくは、「ｒ＝∞」）は平面を示し、空気の屈折率ｎｄ＝1.000000は記載を省略している。

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、その他の長さの単位は、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、これに限られるものではない。なお、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とする。

下の表１に、第１実施例における各諸元を示す。なお、表１における面番号１〜２４は、図１における面１〜２４と対応している。

（表１）
［全体諸元］
ｆ＝ 24.6247
ＦＮＯ＝ 3.6
２ω＝ 101
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１ 44.5890 2.5451 1.804000 46.58
２* 18.1996 7.1548
３ 34.2392 1.9000 1.785900 44.20
４ 20.1842 5.3994
５ 40.2830 1.4000 1.846660 23.78
６ 27.4397 8.2301
７ 73.5927 5.2273 1.647690 33.79
８ −61.8011 1.1114
９ −40.7165 1.5264 1.497000 81.60
１０ 32.3777 0.7682
１１ 44.8121 7.7994 1.548140 45.79
１２ −26.0180 2.9973 1.806100 40.94
１３ −168.3155 0.1000
１４ 49.8685 1.6168 1.804000 46.58
１５ 27.1315 6.3541 1.548140 45.79
１６ −31.5874 Ｄ１６
１７ 開口絞り 7.0438
１８ 33.0817 10.0751 1.497000 81.60
１９ −35.4241 0.2254
２０ −55.1034 1.2000 1.834000 37.17
２１ 26.0656 5.4164 1.497000 81.60
２２ −69.1727 0.6000
２３ −110.7003 3.1719 1.516330 64.14
２４* −45.9845 Ｂ．Ｆ
像面 ∞
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8
２ -1.00000 +9.44230×10^-6 +1.74360×10^-9 +4.05660×10^-11
２４ 0.00000 +1.01520×10^-5 +1.68300×10^-8 -1.82820×10^-11
面番号 Ｃ10 Ｃ12
２ -9.91430×10^-14 +0.11557×10^-15
２４ +9.95310×10^-14
［可変間隔データ］
ｆ又はβ 24.6247 -1/30x -1/10x
Ｄ１６ 14.119 13.296 11.654
Ｂ．Ｆ 56.000 56.823 58.465
［条件対応値］
条件式（１） Ｄ２／ｆ＝0.840
条件式（２） ｆ１／ｆ＝23.59
条件式（３） Ｄ１２／ｆ＝0.86
条件式（４） ｆ１／ｆ２＝8.47
条件式（５） Δν２＝38.62
条件式（６） （−ｆ１ａ）／ｆ１ｂ＝0.41

このように本実施例では、上記条件式（１）〜（６）が全て満たされていることが分かる。

図２（ａ）は第１実施例に係る広角レンズにおける無限遠合焦時の諸収差図であり、図２（ｂ）は撮影倍率β＝−１／３０のときの諸収差図であり、図２（ｃ）は撮影倍率β＝−１／１０のときの諸収差図である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、ＮＡは開口数を、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）の収差曲線を示しており、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）の収差曲線を示している。

そして、非点収差図および歪曲収差図においては、像高Ｙの最大値を示している。また、非点収差図においては、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示している。また、コマ収差図は、各像高におけるコマ収差をそれぞれ表している。なお、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とする。そして、図２（ａ）、図２（ｂ）、および図２（ｃ）の各収差図から明らかなように、第１実施例に係る広角レンズは、全物体距離範囲にわたって諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。

（第２実施例）
以下、本願の第２実施例について説明する。図３は、第２実施例に係る広角レンズのレンズ構成図である。第２実施例に係る広角レンズＷＬは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群Ｇｆと、当該前群Ｇｆの像側に配設された後群Ｇｒとから構成される。前群Ｇｆは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４とから構成され、第１負メニスカスレンズＬ１１における像側のレンズ面および、第２負メニスカスレンズＬ１２における物体側のレンズ面に反射防止膜が設けられる。なお、第１負メニスカスレンズＬ１１と第３負メニスカスレンズＬ１３は、いずれも像側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。

後群Ｇｒは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ１５と、両凸形状の正レンズＬ１６および像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１７からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１８および両凸形状の正レンズＬ１９からなる接合レンズとから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２および両凸形状の正レンズＬ２３からなる接合レンズと、像側に凸面を向けるとともに像側のレンズ面が非球面である正メニスカスレンズＬ２４とから構成される。

このようなレンズ構成の下、本実施例に係る広角レンズＷＬは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第１レンズ群Ｇ１はその位置が固定され、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って移動する。なおこのとき、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。また、本実施例に係る広角レンズＷＬにおいて、フォーカシングレンズの駆動は、手動、又はＤＣモータ、超音波モータ、ステッピングモータ等の各種モータによって行われる。

下の表２に、第２実施例における各諸元を示す。なお、表２における面番号１〜２６は、図３における面１〜２６と対応している。

（表２）
［全体諸元］
ｆ＝ 24.6209
ＦＮＯ＝ 3.6
２ω＝ 101
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１ 51.3085 2.3000 1.804000 46.58
２ 23.3997 0.2000 1.553890 38.09
３* 17.9290 5.7000
４ 35.3343 1.9000 1.801000 34.96
５ 19.4911 6.0000
６ 45.0079 1.4000 1.583130 59.38
７ 28.3075 0.1000 1.553890 38.09
８* 26.4860 7.3000
９ 50.5648 7.5000 1.581440 40.75
１０ −36.7513 0.9000
１１ −35.7288 1.5500 1.497000 81.61
１２ 30.3482 0.7500
１３ 41.6778 9.0000 1.548140 45.79
１４ −25.7030 1.2000 1.806100 40.94
１５ −564.5828 0.2000
１６ 49.3653 1.5000 1.804000 46.58
１７ 26.3180 10.0000 1.548140 45.79
１８ −31.7447 Ｄ１８
１９ 開口絞り 6.5426
２０ 34.7596 9.3000 1.497000 81.61
２１ −34.7596 0.2500
２２ −54.5882 1.2000 1.834000 37.17
２３ 26.7220 5.4000 1.497000 81.61
２４ −70.0880 0.8000
２５ −84.7454 3.3000 1.516330 64.14
２６* −40.1302 Ｂ．Ｆ
像面 ∞
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8
３ -1.00000 -4.13510×10^-7 -6.54140×10^-9 +4.34370×10^-11
８ -1.00000 +1.11340×10^-5 -1.45900×10^-8 +1.29450×10^-11
２６ 0.00000 +9.31650×10^-6 +1.97700×10^-8 -4.09340×10^-11
面番号 Ｃ10 Ｃ12
３ -1.52710×10^-13 +0.22759×10^-15
８ +2.41080×10^-14 -0.97211×10^-15
２６ +1.60590×10^-13
［可変間隔データ］
ｆ又はβ 24.64209 -1/30x -1/10x
Ｄ１８ 11.681 10.857 9.213
Ｂ．Ｆ 56.500 57.324 58.968
［条件対応値］
条件式（１） Ｄ２／ｆ＝0.822
条件式（２） ｆ１／ｆ＝16.40
条件式（３） Ｄ１２／ｆ＝0.74
条件式（４） ｆ１／ｆ２＝5.82
条件式（５） Δν２＝38.62
条件式（６） （−ｆ１ａ）／ｆ１ｂ＝0.59

このように本実施例では、上記条件式（１）〜（６）が全て満たされていることが分かる。

図４（ａ）は第２実施例に係る広角レンズにおける無限遠合焦時の諸収差図であり、図４（ｂ）は撮影倍率β＝−１／３０のときの諸収差図であり、図４（ｃ）は撮影倍率β＝−１／１０のときの諸収差図である。そして、図４（ａ）、図４（ｂ）、および図４（ｃ）の各収差図から明らかなように、第２実施例に係る広角レンズは、全物体距離範囲にわたって諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。

また、図５に示すように、物体側からの光線ＢＭが図示のように広角レンズＷＬに入射すると、第２負メニスカスレンズＬ１２における物体側のレンズ面（第１番目のゴースト発生面でありその面番号は４）で反射し、その反射光は第１負メニスカスレンズＬ１１における像側のレンズ面（第２番目のゴースト発生面でありその面番号は３）で再度反射して像面Ｉに到達し、ゴーストを発生させてしまう。なお、第１番目のゴースト発生面４および第２番目のゴースト発生面３はいずれも開口絞りＳに対して凹面である。このような面に、より広い波長範囲で広入射角に対応した反射防止膜を形成することで、ゴーストを効果的に低減させることができる。

（第３実施例）
以下、本願の第３実施例について説明する。図６は、第３実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。第３実施例に係る広角レンズＷＬは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群Ｇｆと、当該前群Ｇｆの像側に配設された後群Ｇｒとから構成される。前群Ｇｆは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４とから構成され、第１負メニスカスレンズＬ１１における像側のレンズ面に反射防止膜が設けられる。なお、第１負メニスカスレンズＬ１１と第３負メニスカスレンズＬ１３は、いずれも像側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。

後群Ｇｒは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ１５、両凸形状の正レンズＬ１６、および像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１７からなる３枚接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１８および両凸形状の正レンズＬ１９からなる接合レンズとから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２および両凸形状の正レンズＬ２３からなる接合レンズと、像側に凸面を向けるとともに像側のレンズ面が非球面である正メニスカスレンズＬ２４とから構成される。

このようなレンズ構成の下、本実施例に係る広角レンズＷＬは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第１レンズ群Ｇ１はその位置が固定され、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って移動する。なおこのとき、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。また、本実施例に係る広角レンズＷＬにおいて、フォーカシングレンズの駆動は、手動、又はＤＣモータ、超音波モータ、ステッピングモータ等の各種モータによって行われる。

下の表３に、第３実施例における各諸元を示す。なお、表３における面番号１〜２６は、図６における面１〜２６と対応している。

（表３）
［全体諸元］
ｆ＝ 24.69043
ＦＮＯ＝ 3.6
２ω＝ 101
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１ 43.0018 2.3000 1.806100 40.94
２ 21.8991 0.2000 1.553890 38.09
３* 17.4502 7.6472
４ 38.0255 1.9000 1.806100 40.94
５ 18.8395 5.2852
６ 32.7413 1.4000 1.583130 59.38
７ 22.9016 0.1500 1.553890 38.09
８* 20.3389 5.7062
９ 103.7214 5.8047 1.581440 40.75
１０ −36.4908 1.2003
１１ −40.5352 1.8000 1.497000 81.61
１２ 33.1255 0.0000
１３ 33.1255 7.5345 1.548140 45.79
１４ −22.0402 2.1984 1.804000 46.58
１５ −122.0119 0.1000
１６ 67.8702 3.0000 1.806100 40.94
１７ 27.7482 10.0000 1.548140 45.79
１８ −27.7482 Ｄ１８
１９ 開口絞り 6.9075
２０ 35.5867 8.0994 1.497000 81.61
２１ −35.5867 0.2000
２２ −63.4325 1.2000 1.834000 37.17
２３ 24.3718 5.1949 1.497000 81.61
２４ −77.3922 1.2573
２５ −56.3711 3.1682 1.516330 64.14
２６* −33.7079 Ｂ．Ｆ
像面 ∞
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8
３ -1.00000 +4.92000×10^-6 -1.20370×10^-9 +5.07120×10^-11
８ -1.00000 +1.60170×10^-5 -2.17020×10^-8 +1.88280×10^-11
２６ 0.00000 +8.82640×10^-6 +2.33260×10^-8 -5.99580×10^-11
面番号 Ｃ10 Ｃ12
３ -1.47630×10^-13 +0.22115×10^-15
８ -1.80070×10^-13 -0.87696×10^-15
２６ +1.81080×10^-13
［可変間隔データ］
ｆ又はβ 24.69043 -1/30x -1/10x
Ｄ１８ 11.746 10.910 9.246
Ｂ．Ｆ 56.500 57.336 59.000
［条件対応値］
条件式（１） Ｄ２／ｆ＝0.774
条件式（２） ｆ１／ｆ＝7.76
条件式（３） Ｄ１２／ｆ＝0.76
条件式（４） ｆ１／ｆ２＝2.59
条件式（５） Δν２＝38.62
条件式（６） （−ｆ１ａ）／ｆ１ｂ＝0.47

このように本実施例では、上記条件式（１）〜（６）が全て満たされていることが分かる。

図７（ａ）は第３実施例に係る広角レンズにおける無限遠合焦時の諸収差図であり、図７（ｂ）は撮影倍率β＝−１／３０のときの諸収差図であり、図７（ｃ）は撮影倍率β＝−１／１０のときの諸収差図である。そして、図７（ａ）、図７（ｂ）、および図７（ｃ）の各収差図から明らかなように、第３実施例に係る広角レンズは、全物体距離範囲にわたって諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。

（第４実施例）
以下、本願の第４実施例について説明する。図８は、第４実施例に係るズームレンズのレンズ構成図である。第４実施例に係る広角レンズＷＬは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群Ｇｆと、当該前群Ｇｆの像側に配設された後群Ｇｒとから構成される。前群Ｇｆは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４とから構成され、第１負メニスカスレンズＬ１１における両側のレンズ面、第２負メニスカスレンズＬ１２における両側のレンズ面、および第３負メニスカスレンズＬ１３における両側のレンズ面に反射防止膜が設けられる。なお、第１負メニスカスレンズＬ１１と第３負メニスカスレンズＬ１３は、いずれも像側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。

後群Ｇｒは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ１５と、両凸形状の正レンズＬ１６および両凹形状の負レンズＬ１７からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ１８および像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１９からなる接合レンズとから構成され、負レンズＬ１５における像側のレンズ面に反射防止膜が設けられる。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１および像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２からなる接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３および両凸形状の正レンズＬ２４からなる接合レンズと、像側に凸面を向けるとともに像側のレンズ面が非球面である正メニスカスレンズＬ２５とから構成される。

このようなレンズ構成の下、本実施例に係る広角レンズＷＬは、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第１レンズ群Ｇ１はその位置が固定され、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って移動する。なおこのとき、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。また、本実施例に係る広角レンズＷＬにおいて、フォーカシングレンズの駆動は、手動、又はＤＣモータ、超音波モータ、ステッピングモータ等の各種モータによって行われる。

下の表４に、第４実施例における各諸元を示す。なお、表４における面番号１〜２７は、図８における面１〜２７と対応している。

（表４）
［全体諸元］
ｆ＝ 24.60120
ＦＮＯ＝ 3.6
２ω＝ 101
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
１ 58.8763 2.3000 1.804000 46.58
２ 22.4479 0.2000 1.553890 38.09
３* 17.0971 5.6174
４ 30.8722 1.9000 1.834000 37.17
５ 19.1278 5.7404
６ 36.3932 1.4151 1.516330 64.14
７ 23.2496 0.1500 1.553890 38.09
８* 23.2379 4.4929
９ 38.2990 8.4533 1.581440 40.75
１０ −40.2014 0.5346
１１ −123.6574 2.0000 1.497820 82.52
１２ 20.7771 1.6043
１３ 33.8209 7.5020 1.581440 40.75
１４ −20.9268 1.4887 1.806100 40.94
１５ 66.9557 3.4604
１６ 63.9128 6.3060 1.581440 40.75
１７ −16.0627 2.1385 1.805180 25.43
１８ −22.1168 Ｄ１８
１９ 開口絞り 3.0000
２０ 44.6388 4.5296 1.487490 70.24
２１ −31.0458 3.0803 1.846660 23.78
２２ −36.3078 0.4427
２３ −62.3780 1.2000 1.834000 37.17
２４ 29.6093 4.8724 1.497820 82.52
２５ −84.9981 0.9000
２６ −64.0280 3.5268 1.516330 64.15
２７* −31.6410 Ｂ．Ｆ
像面 ∞
［非球面データ］
面番号 Κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8
３ -1.00000 -3.29690×10^-6 +8.79930×10^-9 -1.38400×10^-11
８ -1.00000 +2.00230×10^-5 -1.43890×10^-8 +7.24700×10^-11
２７ 0.00000 +8.21060×10^-6 +9.57030×10^-9 -1.04180×10^-12
面番号 Ｃ10 Ｃ12
３ +7.04010×10^-14 -0.66095×10^-17
８ -7.17480×10^-13 +0.42285×10^-15
２７ +6.59260×10^-14
［可変間隔データ］
ｆ又はβ 24.60120 -1/30x -1/10x
Ｄ１８ 12.000 11.120 9.376
Ｂ．Ｆ 56.500 57.379 59.123
［条件対応値］
条件式（１） Ｄ２／ｆ＝0.754
条件式（２） ｆ１／ｆ＝3.76
条件式（３） Ｄ１２／ｆ＝0.66
条件式（４） ｆ１／ｆ２＝1.13
条件式（５） Δν２＝41.83
条件式（６） （−ｆ１ａ）／ｆ１ｂ＝1.20

このように本実施例では、上記条件式（１）〜（６）が全て満たされていることが分かる。

図９（ａ）は第４実施例に係る広角レンズにおける無限遠合焦時の諸収差図であり、図９（ｂ）は撮影倍率β＝−１／３０のときの諸収差図であり、図９（ｃ）は撮影倍率β＝−１／１０のときの諸収差図である。そして、図９（ａ）、図９（ｂ）、および図９（ｃ）の各収差図から明らかなように、第４実施例に係る広角レンズは、全物体距離範囲にわたって諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。

ここで、第１〜第４実施例のズームレンズに用いられる反射防止膜について説明する。図１０は、反射防止膜の膜構成を示す図である。この反射防止膜１０１は７層からなり、レンズ等の光学部材１０２の光学面に形成される。第１層１０１ａは真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムで形成されている。また、この第１層１０１ａの上に更に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第２層１０１ｂが形成される。さらに、この第２層１０１ｂの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第３層１０１ｃが形成され、この第３層１０１ｃの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第４層１０１ｄが形成される。またさらに、この第４層１０１ｄの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第５層１０１ｅが形成され、この第５層１０１ｅの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第６層１０１ｆが形成される。

そして、このようにして形成された第６層１０１ｆの上に、ウェットプロセスによりシリカとフッ化マグネシウムの混合物からなる第７層１０１ｇが形成されて本実施形態の反射防止膜１０１が形成される。第７層１０１ｇの形成には、ウェットプロセスの一種であるゾル−ゲル法を用いている。ゾル−ゲル法とは、光学部材の光学面上に光学薄膜材料ゾルを塗布し、ゲル膜を堆積させた後、液体に浸漬し、この液体の温度及び圧力を臨界状態以上にしてその液体を気化・乾燥させることにより膜を生成する製法である。なお、ウェットプロセスとして、ゾル−ゲル法に限らず、ゲル状態を経ないで固体膜を得る方法を用いるようにしてもよい。

このように、この反射防止膜１０１の第１層１０１ａ〜第６層１０１ｆまではドライプロセスである電子ビーム蒸着により形成され、最上層である第７層１０１ｇは、フッ酸／酢酸マグネシウム法で調製したゾル液を用いるウェットプロセスにより以下の手順で形成されている。まず、予めレンズ成膜面（上述の光学部材１０２の光学面）に真空蒸着装置を用いて第１層１０１ａとなる酸化アルミニウム層、第２層１０１ｂとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第３層１０１ｃとなる酸化アルミニウム層、第４層１０１ｄとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第５層１０１ｅとなる酸化アルミニウム層、第６層１０１ｆとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層を順に形成する。そして、蒸着装置より光学部材１０２を取り出した後、フッ酸／酢酸マグネシウム法により調製したゾル液をスピンコート法により塗布することにより第７層１０１ｇとなるシリカとフッ化マグネシウムの混合物からなる層を形成する。フッ酸／酢酸マグネシウム法によって調製される際の反応式を以下の式（７）に示す。

２ＨＦ＋Ｍｇ（ＣＨ3ＣＯＯ）2→ＭｇＦ2＋２ＣＨ3ＣＯＯＨ …（７）

この成膜に用いたゾル液は、原料混合後、オートクレーブで１４０℃、２４時間高温加圧熟成処理を施した後、成膜に用いられる。この光学部材１０２は、第７層１０１ｇの成膜終了後、大気中で１６０℃、１時間加熱処理して完成される。このようなゾル−ゲル法を用いることにより、原子または分子が数個から数十個程度集まって、大きさが数ｎｍから数十ｎｍの粒子ができ、さらに、それらの粒子が数個集まって二次粒子が形成され、それら二次粒子が堆積することにより第７層１０１ｇが形成される。

それでは、このようにして形成された反射防止膜１０１の光学的性能について図１１に示す分光特性を用いて説明する。なお、この図１１は、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、以下の表５で示される条件で反射防止膜１０１を設計した場合に光線が垂直入射する時の分光特性を表している。また、表５では、酸化アルミニウムをAl₂O₃、酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物をZrO₂＋TiO₂、シリカとフッ化マグネシウムの混合物をSiO₂＋MgF₂と示しおり、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、基板の屈折率が１．４６、１．６２、１．７４、および１．８５の４種類であるときのそれぞれの設計値を示している。

（表５）
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1
第７層 SiO₂＋MgF₂ 1.26 0.275λ 0.268λ 0.271λ 0.269λ
第６層 ZrO₂＋TiO₂ 2.12 0.045λ 0.057λ 0.054λ 0.059λ
第５層 Al₂O₃ 1.65 0.212λ 0.171λ 0.178λ 0.162λ
第４層 ZrO₂＋TiO₂ 2.12 0.077λ 0.127λ 0.13λ 0.158λ
第３層 Al₂O₃ 1.65 0.288λ 0.122λ 0.107λ 0.08λ
第２層 ZrO₂＋TiO₂ 2.12 0 0.059λ 0.075λ 0.105λ
第１層 Al₂O₃ 1.65 0 0.257λ 0.03λ 0.03λ
基板の屈折率 1.46 1.62 1.74 1.85

この図１１から分かる通り、波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で反射率が０．２％以下に抑えられている。

なお、第１実施例のズームレンズにおいて、第２負メニスカスレンズＬ１２の屈折率は１．７８５９００であるため、第２負メニスカスレンズＬ１２における物体側のレンズ面に、基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

また、第２実施例のズームレンズにおいて、第１負メニスカスレンズＬ１１の樹脂層の屈折率は１．５５３８９０であり、第２負メニスカスレンズＬ１２の屈折率は１．８０１０００であるため、第１負メニスカスレンズＬ１１における像側のレンズ面に、基板の屈折率が１．５２に対応する反射防止膜を用いることが可能であり、第２負メニスカスレンズＬ１２における物体側のレンズ面に、基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、第３実施例のズームレンズにおいて、第１負メニスカスレンズＬ１１の樹脂層の屈折率は１．５５３８９０であるため、第１負メニスカスレンズＬ１１における像側のレンズ面に、基板の屈折率が１．５２に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

また、第４実施例のズームレンズにおいて、第１負メニスカスレンズＬ１１における物体側の層の屈折率は１．８０４０００であり、像側の層（樹脂層）の屈折率は１．５５３８９０であるため、第１負メニスカスレンズＬ１１における物体側のレンズ面に、基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜を用いることが可能であり、第１負メニスカスレンズＬ１１における像側のレンズ面に、基板の屈折率が１．５２に対応する反射防止膜を用いることが可能である。第２負メニスカスレンズＬ１２の屈折率は１．８３４０００であるため、第２負メニスカスレンズＬ１２における両側のレンズ面に、基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

第３負メニスカスレンズＬ１３における物体側の層の屈折率は１．５１６３３０であり、像側の層（樹脂層）の屈折率は１．５５３８９０であるため、第３負メニスカスレンズＬ１３における両側のレンズ面に、基板の屈折率が１．５２に対応する反射防止膜を用いることが可能である。そして、負レンズＬ１５の屈折率は１．４９７８２０であるため、負レンズＬ１５における像側のレンズ面に、基板の屈折率が１．５２に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

このように、本実施形態の反射防止膜を第１〜第４実施例のズームレンズにそれぞれ適用することで、大きなバックフォーカスと、１００度程度の撮影画角と、３．５程度のＦナンバーとを有し、前玉レンズ径の縮小化を図りながらレンズ系全体の小型化が図られており、迅速なフォーカシングが可能で、かつフォーカシング時の収差変動が小さく、画面全体にわたって諸収差を良好に補正可能で、低ゴースト、低フレアの高い光学性能を有した広角レンズを実現することができる。

なお、この反射防止膜１０１は平行平面板の光学面に設けた光学素子として利用することも可能であるし、曲面状に形成されたレンズの光学面に設けて利用することも可能である。また、第１レンズ群Ｇ１の全面に反射防止膜を設けることとしてもよく、第１レンズ群Ｇ１における前群Ｇｆの全面に反射防止膜を設けることとしてもよい。ただし、反射防止膜は、第２負メニスカスレンズＬ１２における物体側のレンズ面に設けるのが好ましく、第１負メニスカスレンズＬ１１における像側のレンズ面に設けるのがより好ましい。

次に、反射防止膜の変形例について説明する。この反射防止膜は５層からなり、以下の表６で示される条件で構成される。なお、第５層の形成に、前述のゾル−ゲル法を用いている。また、表６では、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、基板の屈折率が１．５２であるときの設計値を示している。

（表６）
物質 屈折率 光学的膜厚
媒質 空気 １
第５層 シリカとフッ化マグネシウムの混合物 １．２６ ０．２６９λ
第４層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 ２．１２ ０．０４３λ
第３層 酸化アルミニウム １．６５ ０．２１７λ
第２層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 ２．１２ ０．０６６λ
第１層 酸化アルミニウム １．６５ ０．２９０λ
基板 ＢＫ７ １．５２

図１２に、変形例の反射防止膜に光が垂直入射する時の分光特性を示す。この図１２から分かる通り、波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で反射率が０．２％以下に抑えられている。なお、図１３に入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性を示す。

比較のため、図１４に、従来の真空蒸着法などのドライプロセスのみで成膜し、以下の表７で示される条件で構成される多層広帯域反射防止膜の垂直入射時の分光特性を示す。なお、図１５に入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性を示す。

（表７）
物質 屈折率 光学的膜厚
媒質 空気 １
第７層 フッ化マグネシウム １．３９ ０．２４３λ
第６層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 ２．１２ ０．１１９λ
第５層 酸化アルミニウム １．６５ ０．０５７λ
第４層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 ２．１２ ０．２２０λ
第３層 酸化アルミニウム １．６５ ０．０６４λ
第２層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 ２．１２ ０．０５７λ
第１層 酸化アルミニウム １．６５ ０．１９３λ
基板 ＢＫ７ １．５２

図１２および図１３で示される変形例の分光特性を、図１４および図１５で示される従来例の分光特性と比較すると、変形例に係る反射防止膜の反射率の低さが良くわかる。

なお、上述の実施形態において、手ブレによって生じる像ブレを補正するために、レンズ群の一部または１つのレンズ群を防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向へ移動させる構成としてもよい。なお、本実施形態の広角レンズＷＬにおいて、特に第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇｒを防振レンズ群とすることが好ましい。

また、本実施形態の広角レンズＷＬを構成するレンズのレンズ面を非球面としてもよい。この非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、またはガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。

また、本実施形態の広角レンズＷＬは、画面全体にわたって諸収差を良好に補正可能で、低ゴースト、低フレアの光学性能の高い広角レンズであるので、いわゆるアオリレンズとして用いることが可能である。ここで、アオリレンズとは、画面の中心を通る垂直軸線に対して、光軸が画面中心以外の点を垂直に通るようにレンズを画面に平行に移動させたり、レンズ光軸を傾けたりするレンズをいう。本実施形態の広角レンズＷＬは、画角包括範囲が広いので、シフト・ティルト効果を十分に得ることが可能である。

なお、上述の各実施例は本願の一具体例を示しているものであり、本願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レンズ構成図である。 （ａ）は第１実施例に係る広角レンズにおける無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は撮影倍率β＝−１／３０のときの諸収差図であり、（ｃ）は撮影倍率β＝−１／１０のときの諸収差図である。 第２実施例に係る広角レンズのレンズ構成図である。 （ａ）は第２実施例に係る広角レンズにおける無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は撮影倍率β＝−１／３０のときの諸収差図であり、（ｃ）は撮影倍率β＝−１／１０のときの諸収差図である。 第２実施例に係る広角レンズの構成図であって、入射した光線が第１番目のゴースト発生面と第２番目のゴースト発生面で反射する場合である。 第３実施例に係る広角レンズのレンズ構成図である。 （ａ）は第３実施例に係る広角レンズにおける無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は撮影倍率β＝−１／３０のときの諸収差図であり、（ｃ）は撮影倍率β＝−１／１０のときの諸収差図である。 第４実施例に係る広角レンズのレンズ構成図である。 （ａ）は第４実施例に係る広角レンズにおける無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は撮影倍率β＝−１／３０のときの諸収差図であり、（ｃ）は撮影倍率β＝−１／１０のときの諸収差図である。 反射防止膜の構造を示す説明図である。 反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 変形例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 変形例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 従来技術で作成した反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 従来技術で作成した反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 一眼レフカメラの概略構成図である。

符号の説明

ＣＡＭ 一眼レフカメラ（撮像装置）
ＷＬ 広角レンズ
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇｆ 前群 Ｇｒ 後群
Ｌ１１ 第１負メニスカスレンズ Ｌ１２ 第２負メニスカスレンズ
Ｌ１３ 第３負メニスカスレンズ Ｌ１４ 正レンズ
１０１ 反射防止膜
１０１ａ 第１層 １０１ｂ 第２層
１０１ｃ 第３層 １０１ｄ 第４層
１０１ｅ 第５層 １０１ｆ 第６層
１０１ｇ 第７層
１０２ 光学部材

Claims (14)

1. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、
   前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズ、および正レンズを含む前群を有し、前記前群中には、少なくとも１つの非球面が設けられており、
   無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第１レンズ群が固定されるとともに、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動するように構成され、
   前記第１レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むように構成されることを特徴とする広角レンズ。
2. 前記反射防止膜は多層膜であり、
   前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、前記多層膜を構成する層のうち最も表面側の層であることを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ。
3. 前記ウェットプロセスを用いて形成された層の屈折率をｎｄとしたとき、次式
   ｎｄ≦１．３０
   の条件を満足することを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の広角レンズ。
4. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、
   前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズ、および正レンズを含む前群を有し、前記前群中には、少なくとも１つの非球面が設けられており、
   無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第１レンズ群が固定されるとともに、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動するように構成され、
   前記第１レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜は屈折率が１．３０以下となる層を少なくとも１層含むように構成されることを特徴とする広角レンズ。
5. 前記反射防止膜は多層膜であり、
   前記屈折率が１．３０以下となる層は、前記多層膜を構成する層のうち最も表面側の層であることを特徴とする請求項４に記載の広角レンズ。
6. 前記光学面が前記開口絞りに対して凹面であることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の広角レンズ。
7. 前記広角レンズ全系の焦点距離をｆとし、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面と前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面との間の光軸上の距離をＤ２としたとき、次式
   Ｄ２／ｆ＜１．００
   の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の広角レンズ。
8. 前記第２レンズ群は、５枚以下のレンズで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の広角レンズ。
9. 前記広角レンズ全系の焦点距離をｆとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
   ２．５０＜ｆ１／ｆ＜３０．００
   の条件を満足するとともに、前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面との間の光軸上の距離をＤ１２としたとき、次式
   ０．３０＜Ｄ１２／ｆ＜１．５０
   の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の広角レンズ。
10. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
    ０．７０＜ｆ１／ｆ２＜１３．００
    の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の広角レンズ。
11. 前記第２レンズ群は、複数の正レンズと、複数の負レンズとを有しており、前記複数の正レンズにおける分散値の平均と前記複数の負レンズにおける分散値の平均との差をΔν２としたとき、次式
    ３６．００＜Δν２
    の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載の広角レンズ。
12. 前記第１レンズ群は、前記前群の像側に配設された後群を有しており、前記前群の焦点距離をｆ１ａとし、前記後群の焦点距離をｆ１ｂとしたとき、次式
    ０．２５＜（−ｆ１ａ）／ｆ１ｂ＜２．００
    の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載の広角レンズ。
13. 物体の像を所定の面上に結像させる広角レンズを備えた撮像装置において、
    前記広角レンズが請求項１から請求項１２のうちいずれか一項に記載の広角レンズであることを特徴とする撮像装置。
14. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備えて構成された広角レンズの合焦方法において、
    前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた第２負メニスカスレンズ、物体側に凸面を向けた第３負メニスカスレンズ、および正レンズを含む前群を有し、前記前群中には、少なくとも１つの非球面が設けられており、
    無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第１レンズ群を固定するとともに、前記第２レンズ群を光軸に沿って移動させるように構成し、
    前記第１レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜を設け、前記反射防止膜がウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むように構成したことを特徴とする広角レンズの合焦方法。

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