JP5207121B2 - 広角レンズ及びこれを有する撮像装置 - 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好適な広角レンズ及びこれを有する撮像装置に関する。

従来、大口径を有する広角レンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また近年、上記のような大口径を有する広角レンズに対しては、収差性能だけではなく、光学性能を損なう要因の一つである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２参照）。
特開平６−３０８３８５号公報 特開２０００−３５６７０４号公報

しかしながら、従来の大口径広角レンズでは、球面収差、光線の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）、非点収差及びサジタルコマフレアーに、さらなる改良の余地が残されていた。これに加えて、従来の広角レンズでは、光学面からは、光学性能に影響を与える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、諸収差、特にサジタルコマフレアーを良好に補正しつつ、ゴースト、フレアをより低減させることができる、高い光学性能を備えた大口径の広角レンズ及びこれを有する撮像装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明の広角レンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第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２レンズ群は、物体側から順に並んだ、正屈折力の第２１レンズと、負屈折力の第２２レンズと、正屈折力の第２３レンズと、正屈折力の第２４レンズとからなり、合焦時に移動するとともに、前記第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１１レンズと、正屈折力の第１２レンズとからなり、前記第１２レンズは、負レンズと正レンズとの接合正レンズからなり、前記第２３レンズの焦点距離をｆ２３とし、前記第２４レンズの焦点距離をｆ２４としたとき、次式１．００＜ｆ２３／ｆ２４＜５．００の条件を満足し、前記第１レンズ群及び前記第２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、前記反射防止膜は、複数層から構成され、そのうちの少なくとも一層がウェットプロセスを用いて形成され、前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ´としたとき、次式ｎｄ´≦１．３０の条件を満足する。
また、本発明の広角レンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第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２レンズ群は、物体側から順に並んだ、正屈折力の第２１レンズと、負屈折力の第２２レンズと、正屈折力の第２３レンズと、正屈折力の第２４レンズとからなり、合焦時に移動するとともに、前記第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１１レンズと、正屈折力の第１２レンズとからなり、前記第１２レンズは、負レンズと正レンズとの接合正レンズからなり、前記第２３レンズの焦点距離をｆ２３とし、前記第２４レンズの焦点距離をｆ２４とし、前記第１レンズ群の光軸上の厚みをＤ１とし、前記第１２レンズ中の負レンズの光軸上の厚みをＤｎとしたとき、次式１．００＜ｆ２３／ｆ２４＜５．００及び０．３１＜Ｄｎ／Ｄ１＜０．５０の条件を満足し、前記第１レンズ群及び前記第２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、前記反射防止膜は、複数層から構成され、そのうちの少なくとも一層がウェットプロセスを用いて形成され、前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ´としたとき、次式ｎｄ´≦１．３０の条件を満足する。
また、本発明の広角レンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第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２レンズ群は、物体側から順に並んだ、正屈折力の第２１レンズと、負屈折力の第２２レンズと、正屈折力の第２３レンズと、正屈折力の第２４レンズとからなり、合焦時に移動するとともに、前記第２１レンズは、正レンズと負レンズとの接合正レンズからなり、前記第２３レンズの焦点距離をｆ２３とし、前記第２４レンズの焦点距離をｆ２４としたとき、次式１．００＜ｆ２３／ｆ２４＜５．００の条件を満足し、前記第１レンズ群及び前記第２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、前記反射防止膜は、複数層から構成され、そのうちの少なくとも一層がウェットプロセスを用いて形成され、前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ´としたとき、次式ｎｄ´≦１．３０の条件を満足する。
また、本発明の広角レンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第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２レンズ群は、物体側から順に並んだ、正屈折力の第２１レンズと、負屈折力の第２２レンズと、正屈折力の第２３レンズと、正屈折力の第２４レンズとからなり、合焦時に移動するとともに、前記第２３レンズは、接合レンズであり、前記第２３レンズの焦点距離をｆ２３とし、前記第２４レンズの焦点距離をｆ２４としたとき、次式１．００＜ｆ２３／ｆ２４＜５．００の条件を満足し、前記第１レンズ群及び前記第２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、前記反射防止膜は、複数層から構成され、そのうちの少なくとも一層がウェットプロセスを用いて形成され、前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ´としたとき、次式ｎｄ´≦１．３０の条件を満足する。
また、本発明の広角レンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第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２レンズ群は、物体側から順に並んだ、正屈折力の第２１レンズと、負屈折力の第２２レンズと、正屈折力の第２３レンズと、正屈折力の第２４レンズとからなり、合焦時に移動するとともに、前記第２４レンズは、負レンズと正レンズとの接合レンズからなり、前記第２３レンズの焦点距離をｆ２３とし、前記第２４レンズの焦点距離をｆ２４としたとき、次式１．００＜ｆ２３／ｆ２４＜５．００の条件を満足し、前記第１レンズ群及び前記第２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、前記反射防止膜は、複数層から構成され、そのうちの少なくとも一層がウェットプロセスを用いて形成され、前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、ｄ線に対する屈折率をｎｄ´としたとき、次式ｎｄ´≦１．３０の条件を満足する。

また、本発明の撮像装置は、上記広角レンズを有することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、諸収差、特にサジタルコマフレアーを良好に補正しつつ、ゴースト、フレアをより低減させることができる、高い光学性能を備えた大口径の広角レンズ及びこれを有する撮像装置を提供することができる。

以下、好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、撮影レンズ２として本実施形態に係る広角レンズを備えたデジタル一眼レフカメラ１（撮像装置）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へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（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物体（被写体）の光は、撮像素子７上に到達する。これにより、不図示の物体（被写体）からの光は、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による物体（被写体）の撮影を行うことができる。

写真レンズを含む、対物光学系の設計において最も困難なことは、大画角化と同時に大口径化を図ることである。これは、即ちザイデル収差を余すところなく補正することに他ならない。加えて、大口径になるほど、球面収差とサジタルコマフレアー及び非点収差の補正を同時に行うことが困難になる。さらに、このような大口径を有する広角レンズに対しては、収差性能だけではなく、光学性能を損なう要因の一つであるゴーストやフレアに関する要求も厳しさを増している。そこで、本実施形態の広角レンズでは、レンズ全系を著しく大型化せず、十分な周辺光量を確保し、且つ、高い光学性能、特に球面収差を良好に補正し、色の球面収差（光線の各波長による球面収差の形状のばらつき）、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、さらに、ゴースト、フレアをより低減させる性能を有することに特徴がある。

具体的には、本実施形態に係る広角レンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群とを有し、前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、正屈折力の第２１レンズ成分と、負屈折力の第２２レンズ成分と、正屈折力の第２３レンズ成分と、正屈折力の第２４レンズ成分とを有し、合焦時に移動するとともに、前記第２３レンズ成分の焦点距離をｆ２３とし、前記第２４レンズ成分の焦点距離をｆ２４としたとき、次式（１）の条件を満足するとともに、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面は、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層含んだ反射防止膜が施された構成となっている。

１．００＜ｆ２３／ｆ２４＜５．００ …（１）

上記条件式（１）は、第２レンズ群における、第２３レンズ成分Ｌ２３と第２４レンズ成分Ｌ２４との焦点距離の比の適切な範囲を規定するものである。この条件式（１）は、基本的にＬ２３よりＬ２４の屈折力が強いことが好ましいことを示している。また、条件式（１）は、球面収差の良好な補正、サジタルコマフレアー減少の効果の度合いを示している。

この条件式（１）の上限値を上回る場合、第２レンズ群中の正レンズ群の屈折力配置が著しくバランスを欠いた状態となり、結果的に球面収差の補正及びメリジオナルのコマ収差が悪化する。なお、条件式（１）の上限値を４．００に設定することにより、球面収差及びメリジオナルのコマ収差の補正が有利になる。また、条件式（１）の上限値を３．５０、さらに好ましくは３．００に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

一方、条件式（１）の下限値を下回る場合、第２３レンズ成分Ｌ２３が第２４レンズ成分Ｌ２４よりも屈折力が高くなることを意味する。本実施形態のような構成の場合、球面収差及びサジタルコマフレアーを減少させるためには、第２４レンズ成分Ｌ２４の強い正の屈折力が必要である。したがって、条件式（１）の下限値を下回る場合、球面収差及びサジタルコマフレアーを徹底的に小さくすることに対しては不利となり、好ましくない。なお、条件式（１）の下限値を１．１０に設定すると、よりサジタルコマフレアーの補正に効果がある。また、条件式（１）の下限値を１．１５、さらに好ましくは１．２０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

なお、前記反射防止膜は多層膜であり、この多層膜の最表面層はウェットプロセスを用いて形成された層であることが好ましい。この構成とすることで、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、本実施形態の広角レンズでは、前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線（波長587.6nm）における屈折率を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。この条件式を満足することで、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、本実施形態の広角レンズでは、反射防止膜が設けられた光学面は、開口絞りから見て凹面であることが好ましい。開口絞りに対して凹面にゴーストが発生し易いため、この構成により、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。このように構成しても、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。なおこの時、屈折率が１．３０以下になる層は、多層膜を構成する層のうち最表面層であることが望ましい。

また、本実施形態の広角レンズでは、第２１レンズ成分は、正レンズと負レンズとの接合正レンズからなることが好ましい。この構成により、小型化を達成することができる。

また、本実施形態の広角レンズでは、第２２レンズ成分は、単レンズもしくは接合レンズからなることが好ましい。この構成により、小型化を達成することができる。

また、本実施形態の広角レンズでは、第２３レンズ成分は、単レンズもしくは接合レンズからなることが好ましい。この構成により、小型化を達成することができる。

また、本実施形態の広角レンズでは、第２４レンズ成分は、単レンズもしくは接合レンズからなることが好ましい。この構成により、小型化を達成することができる。

また、本実施形態の広角レンズでは、第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１１レンズ成分と、正屈折力の第１２レンズ成分とを有することが好ましい。この構成により、第１レンズ群がアフォーカルまたは若干正の屈折力を有するコンバーターを形成しているので、マスターレンズに入射する光束は発散することがなく、マスターレンズの著しい大型化を防いでいる。

また、本実施形態の広角レンズでは、第１１レンズ成分は、負レンズからなることが好ましい。この構成により、小型化を達成することができる。

また、本実施形態の広角レンズでは、第１２レンズ成分は、負レンズと正レンズとの接合正レンズからなることが好ましい。この構成により、小型化を達成することができる。

また、本実施形態の広角レンズでは、第２４レンズ成分は、正レンズを有し、第２４レンズ成分中の正レンズの物体側の曲率半径をｒ１とし、前記第２４レンズ成分中の正レンズの像側の曲率半径をｒ２としたとき、次式（２）の条件を満足することが好ましい。

−１．００＜（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２―ｒ１）≦０．００ …（２）

上記条件式（２）は、第２４レンズ成分中の正レンズの形状因子（ｑファクター）の適正な範囲を規定するものである。この条件式（２）を形状で示せば、第２４レンズ成分中の正レンズの形状は、像側に凸面を向けた平凸レンズから両凸レンズの範囲の形状となる。なお、ベンディングによってｑファクターを変えることは、発生する収差が大きく変化することを意味し、本実施形態においても、主に球面収差、上方コマ収差及びサジタルコマフレアーの補正に影響している。

この条件式（２）の上限値を上回る場合、第２４レンズ成分中の正レンズの物体側のレンズ面の凸形状が、像側のレンズ面の凸形状よりも強くなることを意味している。このような形状になると、主に上方コマ収差の補正が困難になる。なお、条件式（２）の上限値を−０．１０に設定すると、より上方コマ収差の補正が有利になる。また、条件式（２）の上限値を−０．１５、さらに好ましくは−０．２０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

一方、条件式（２）の下限値を下回る場合、第２４レンズ成分Ｌ２４中の正レンズの形状が、像側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状になることを意味している。本実施形態のような構成の場合、特にサジタルコマフレアーの補正に不利となり好ましくない。また、球面収差の補正も悪化するので好ましくない。なお、条件式（２）の下限値を−０．９６に設定すると、より球面収差の補正等に効果がある。また、条件式（２）の下限値を−０．９４、さらに好ましくは−０．８０に設定することにより、本実施形態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、最小限の構成枚数で高性能な大口径広角レンズを実現させるために、非球面を使用することが好ましい。特に、第２３レンズ成分の物体側の凹面に設けることが、球面収差、上方コマ収差、サジタルコマフレアーの良好な補正に効果があり、好ましい。

また、本実施形態の広角レンズでは、第２３レンズ成分は、接合レンズであることが好ましい。これにより、色収差を良好に補正することが可能となる。また、ガラスモールド非球面の場合は、ガラス材料に制限があるので、軸上や軸外の色収差補正にも好ましい。

また、本実施形態の広角レンズでは、第２２レンズ成分中の負レンズのｄ線に対する屈折率をｎｄとしたとき、次式（３）の条件を満足することが好ましい。

１．５１＜ｎｄ＜１．８５ …（３）

上記条件式（３）は、第２２レンズ成分中の負レンズのｄ線に対する屈折率の最適な値を規定するものである。

この条件式（３）の上限値を上回る場合、ペッツバール和が大きくなりすぎ、像面湾曲と非点収差の補正が困難になる。また、通常の光学ガラスでは、ｎｄ＝１．８５を超える場合、分散も著しく大きくなる場合が多い。したがって、デジタル写真で問題になる色ずれの原因の１つである色の球面収差（波長ごとの球面収差の補正形状）が発生し、特にｇ線に対する球面収差が大きくプラス方向に発生し、好ましくない。

一方、条件式（３）の下限値を下回る場合、第２２レンズ成分Ｌ２２中の負レンズの凹面の曲率が著しく強くなり、球面収差、サジタルコマフレアーを悪化させるので好ましくない。なお、条件式（３）の下限値を１．６に設定すると、よりサジタルコマフレアーの発生が抑えられる。また、条件式（３）の下限値を１．６５、さらに好ましくは１．７０に設定することにより、本実施形態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、第１レンズ群は、物体側より順に並んだ、負レンズよりなる第１１レンズ成分と、負レンズと正レンズとの接合正レンズよりなる第１２レンズ成分とを有し、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、全系の焦点距離をｆとしたとき、次式（４）の条件を満足することが好ましい。

０．０１２＜ｆ／ｆ１＜０．１００ …（４）

上記条件式（４）は、第１レンズ群の屈折力を全系の屈折力で正規化した値の適正な範囲を規定するものである。

この条件式（４）の上限値を上回る場合、第１レンズ群の焦点距離が短くなり、すなわち第１レンズ群の屈折力が著しく強くなる。したがって、レトロフォーカスレンズのフロントコンバーターとして正の屈折力が強くなるということは、全系の焦点距離が長くなり、バックフォーカスが短くなるため、好ましくない。また、下方コマ収差が悪化するため、好ましくない。なお、条件式（４）の上限値を０．０８に設定すると、十分なバックフォーカスの確保と軸外の収差補正が有利になる。また、条件式（４）の上限値を０．０５、さらに好ましくは０．０４に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

一方、条件式（４）の下限値を下回る場合、本実施形態の構成では最適な第１レンズ群の屈折力より弱い屈折力になることを意味する。この場合、第１レンズ群が第２レンズ群で発生する球面収差を補う作用が減少し、結果的に球面収差の補正が悪化するため、好ましくない。なお、条件式（４）の下限値を０．０１４に設定すると、より球面収差の補正が良好にできる。また、条件式（４）の下限値を０．０１５、さらに好ましくは０．０１６に設定することにより、本実施形態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、第１レンズ群の光軸上の厚みをＤ１とし、第１２レンズ成分中の負レンズの光軸上の厚みをＤｎとしたとき、次式（５）の条件を満足することが好ましい。

０．３１＜Ｄｎ／Ｄ１＜０．５０ …（５）

上記条件式（５）は、第１２レンズ成分中の負レンズの光軸上の厚みを、第１レンズ群の厚みで正規化したものである。この厚い（第１２レンズ成分中の）負レンズは、入射瞳をより物体側に位置させることによって、レンズの小径化、フィルターサイズの小径化に有効である。また、収差補正上も非常に少ない構成枚数にもかかわらず、像面湾曲や歪曲等の軸外収差をバランスよく補正する効果がある。すなわち、条件式（５）は、その厚い負レンズの最適な厚さを設定したものである。

この条件式（５）の上限値を上回る場合、全体の厚肉化によってレンズ全体が著しく重くなり好ましくない。また、研磨加工の難易度も上がりコストアップになり好ましくない。また、第１２レンズ群の正レンズの厚みが充分に取れなくなり、球面収差を良好に補正できない。なお、条件式（５）の上限値を０．４８に設定すると、より軽量化され、コストも抑えられ、好ましい。また、条件式（５）の上限値を０．４５、さらに好ましくは０．４４に設定することにより、本実施形態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、前記した効果が発揮できず、レンズ径の大型化、フィルターサイズの増大、構成枚数の増加を招き、好ましくない。なお、条件式（５）の下限値を０．３３に設定すると、より前玉径の小径化が達成でき好ましい。また、条件式（５）の下限値を０．３５、より好ましくは０．３６に設定することにより、本実施形態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、第２４レンズ成分は、負レンズと正レンズとの接合レンズからなることが好ましい。この構成により、効果的にペッツバール和を最適化しつつ、サジタルコマフレアーを補正することが可能となる。

また、本実施形態の広角レンズでは、第２４レンズ成分中の負レンズのｄ線に対する屈折率をｎ２４Ｎとし、第２４レンズ成分中の正レンズのｄ線に対する屈折率をｎ２４Ｐとしたとき、次式（６）の条件を満足することが好ましい。

１．０００＜ｎ２４Ｐ／ｎ２４Ｎ＜１．２００ …（６）

この条件式（６）は、第２４レンズ成分中の正レンズと負レンズの屈折率の比の適正な範囲を規定するものである。この条件式（６）を満足すると、さらに高性能で球面収差、光線の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）、非点収差及び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できる。

この条件式（６）の上限値を上回る場合、球面収差が悪化するので好ましくない。なお、条件式（６）の上限値を１．１５０に設定すると、ペッツバール和の最適化ができ、像面湾曲の補正が良好になり好ましい。また、条件式（６）の上限値を１．１００に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

一方、条件式（６）の下限値を下回る場合、ペッツバール和の最適化が難しくなる。その結果、像面湾曲及び非点収差の補正が不利になる。なお、条件式（６）の下限値を１．００５に設定すると、ペッツバール和の最適化ができ、像面湾曲の補正が良好になり、好ましい。また、条件式（６）の下限値を１．０１０に設定することにより、本実施形態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、第２レンズ群に、下方コマ収差を有効にカットするために固定絞り（開口絞り）を設けても良い。

また、本実施形態の広角レンズでは、無限遠から近距離物体への合焦は、第１レンズ群を像面に対して固定し、比較的簡単な構成で構成枚数も少ない軽量である第２レンズ群を同時に繰り出しても良い。しかしながら、第２レンズ群を、第２１レンズ成分と第２２レンズ成分との間に設けた開口絞りと、開口絞りより物体側に正の屈折力を持つ前方群と、開口絞りより像側に正の屈折力を持つ後方群とを有し、これら前方群と後方群とをそれぞれ異なる移動量で繰り出し、近距離物体への合焦を行うように構成することがより好ましい。合焦時の前方群Ｇ２Ｆと後方群Ｇ２Ｒとの移動比は、本実施形態の場合、１：１．１〜１．４程度にすると、近距離収差変動、特に像面湾曲と球面収差の変動を抑えることができるため、好ましい。

以下、本実施形態に係る各実施例について、図面を参照しつつ説明する。以下に、表１〜表４を示すが、これらは第１〜第４実施例における各諸元の表である。［面データ］においては、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率を、νｄはｄ線を基準とするアッベ数を示す。なお、レンズ面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。また、曲率半径の「0.0000」及び「∞」は平面または開口を示している。また、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。

［非球面データ］には、［面データ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（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次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で示している。なお、Ｅｎは、×１０ⁿを表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10^-5である。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−κ・y²／ｒ²）^1/2｝＋Ａ3×｜ｙ³｜
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰＋Ａ12×ｙ¹² …（ａ）

［各種データ］において、ｆはレンズ全系の焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを、ωは半画角（単位：度）を、Ｙは像高を、ＴＬはレンズ系全長を示す。［可変面間隔データ］において、各合焦位置における撮影倍率、物面までの距離、ｄｉ（但し、ｉは整数）は第ｉ面の可変の面間隔を示す。［条件式］において、上記の条件式（１）〜（６）に対応する値を示す。

なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。

以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。

（第１実施例）
第１実施例に係る広角レンズについて、図２、図３、図４及び表１を用いて説明する。図２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、図２に示すように、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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを有して構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負レンズである第１１レンズ成分Ｌ１１と、両凹形状を持った厚肉負レンズと両凸形状を持った正レンズとの接合正レンズである第１２レンズ成分Ｌ１２とから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、正の屈折力の前方群Ｇ２Ｆと、Ｆ値を決定する開口絞りＳ、正の屈折力の後方群Ｇ２Ｒとから構成される。前方群Ｇ２Ｆは、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの接合正レンズである第２１レンズ成分Ｌ２１から構成される。後方群Ｇ２Ｒは、物体側から順に並んだ、両凹形状を持った負レンズである第２２レンズ成分Ｌ２２と、物体側に凹面を向けて非球面を物体側の面に設けた負メニスカスレンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合正レンズである第２３レンズ成分Ｌ２３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸形状を持った正レンズとの接合正レンズである第２４レンズ成分Ｌ２４とから構成される。

上記構成である本実施例に係る広角レンズにおいて、無限遠より近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１を像面に対し固定し、前方群Ｇ２Ｆと後方群Ｇ２Ｒとを異なる移動量で繰り出すことによって行う。第１実施例では、合焦時の前方群Ｇ２Ｆと後方群Ｇ２Ｒの移動比は、１：１．１８である。

表１に第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜１７は、図２に示す面１〜１７に対応している。また、第１実施例において、第１２面が非球面形状に形成されている。

（表１）
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
1 115.1525 2.0000 1.816000 46.62
2 31.1674 9.0000
3 -215.8440 15.8500 1.516800 64.12
4 38.1486 10.5000 1.816000 46.62
5 -101.0097 d5
6 39.4576 10.3000 1.882997 40.76
7 -52.1142 2.0000 1.717360 29.52
8 42.9666 d8
9 0.0000 5.0000 開口絞りＳ
10 -28.2121 2.3000 1.728250 28.46
11 233.7456 1.6000
12＊ -224.2964 2.5000 1.743300 49.32
13 -1000.0000 5.5000 1.696800 55.52
14 -38.4371 0.1000
15 309.0744 1.8000 1.575010 41.49
16 53.8750 9.5000 1.603001 65.44
17 -30.9322 Bf
［非球面データ］
第１２面
κ＝195.0000
Ａ3＝-0.20873E-06
Ａ4＝-1.24260E-05
Ａ6＝2.79980E-09
Ａ8＝-5.17360E-11
Ａ10＝1.79730E-13
Ａ12＝-0.89748E-16
［各種データ］
ｆ＝36.000
ＦＮＯ＝1.45
ω＝31.53
Ｙ＝21.6
ＴＬ＝131.135
［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 -0.19633
物面 ∞ 1062.6389 168.8648
ｄ５ 7.40434 6.32841 1.15510
ｄ８ 7.75179 7.55812 6.62693
Ｂｆ 38.02909 39.29868 45.40319
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
Ｇ１ 1 1063.59969
Ｇ２Ｆ 6 90.86801
Ｇ２Ｒ 10 56.15852
［条件式］
条件式（１） ｆ２３／ｆ２４＝1.424
条件式（２） （ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝-0.271
条件式（３） ｎｄ＝1.728
条件式（４） ｆ／ｆ１＝0.03385
条件式（５） Ｄｎ／Ｄ１＝0.4244
条件式（６） ｎ２４Ｐ／ｎ２４Ｎ＝1.018

表１に示す諸元の表から、本実施例に係る広角レンズでは、上記条件式（１）〜（６）を全て満たすことが分かる。

図３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図である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、ｄはｄ線（波長587.6nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）に対する諸収差をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。非点収差図において、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す。また、コマ収差において、実線はメリジオナルコマ収差を、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それぞれ示す。

以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。

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、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、優れた結像性能を有していることが分かる。

その結果、第１実施例の広角レンズを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラ１（撮像装置。図１参照）においても、高い光学性能を有していることが分かる。

なお、図４に示すように、物体側からの光線ＢＭが上記広角レンズに入射すると、その光は正メニスカスレンズ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、面番号６に該当）で反射した後に、その反射光は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、面番号２に該当）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（面番号６）と第２番目のゴースト発生面（面番号２）は、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。なお、反射防止膜について詳細は後述するが、各実施例に係る反射防止膜は７層からなる多層構造であり、最表面層の第７層はウェットプロセスを用いて形成され、ｄ線に対する屈折率は１．２６（以下に示す、表５参照）である。

（第２実施例）
第２実施例に係る広角レンズについて、図５、図６及び表２を用いて説明する。図５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、図５に示すように、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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負レンズである第１１レンズ成分Ｌ１１と、両凹形状を持った厚肉負レンズと両凸形状を持った正レンズとの接合正レンズである第１２レンズ成分Ｌ１２とから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、下方コマフレアーをカットする固定絞りＦＳと、正の屈折力の前方群Ｇ２Ｆと、Ｆ値を決定する開口絞りＳと、正の屈折力の後方群Ｇ２Ｒとから構成される。前方群Ｇ２Ｆは、物体側から順に並んだ、両凸形状を持った正レンズと両凹形状を持った負レンズとの接合正レンズである第２１レンズ成分Ｌ２１から構成される。後方群Ｇ２Ｒは、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状との接合負レンズである第２２レンズ成分Ｌ２２と、物体側に凹面を向けて非球面を物体側の面に設けた負メニスカスレンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合正レンズである第２３レンズ成分Ｌ２３と、両凸形状を持った正レンズである第２４レンズ成分Ｌ２４とから構成される。

上記構成である本実施例に係る広角レンズにおいて、無限遠より近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１を像面に対し固定し、前方群Ｇ２Ｆと後方群Ｇ２Ｒとを異なる移動量で繰り出すことによって行う。第１実施例では、合焦時の前方群Ｇ２Ｆと後方群Ｇ２Ｒの移動比は、１：１．２である。

表２に第２実施例における各諸元の表を示す。なお、表２における面番号１〜１８は、図５に示す面１〜１８に対応している。また、第２実施例において、第１４面が非球面形状に形成されている。

（表２）
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
1 368.3548 2.0000 1.804000 46.57
2 37.5033 10.2832
3 -451.8992 15.8500 1.516800 64.12
4 43.7784 9.5000 1.816000 46.62
5 -104.9084 d5
6 0.0000 0.0000 固定絞りＦＳ
7 43.9953 10.3000 1.882997 40.76
8 -57.8881 2.0000 1.717360 29.52
9 68.4103 d9
10 0.0000 6.0000 開口絞りＳ
11 -29.9403 3.0000 1.772499 49.60
12 -25.3086 2.3000 1.805180 25.43
13 140.9460 2.0000
14＊ -303.1323 2.5000 1.743300 49.32
15 -1000.0000 4.0000 1.748100 52.28
16 -55.7918 0.1000
17 283.4488 7.5000 1.748100 52.28
18 -31.6703 Bf
［非球面データ］
第１４面
κ＝373.9935
Ａ3＝0.00000E+00
Ａ4＝-1.03900E-05
Ａ6＝-5.42160E-09
Ａ8＝3.20470E-11
Ａ10＝0.00000E+00
Ａ12＝0.00000E+00
［各種データ］
ｆ＝35.863
ＦＮＯ＝1.45
ω＝31.63
Ｙ＝21.6
ＴＬ＝130.580
［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 -0.19454
物面 ∞ 1058.1446 169.4204
ｄ５ 7.35193 6.26188 1.08512
ｄ９ 7.86480 7.64679 6.61144
Ｂｆ 38.02972 39.33778 45.54988
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
Ｇ１ 1 2089.68452
Ｇ２Ｆ 7 73.75304
Ｇ２Ｒ 11 61.50882
［条件式］
条件式（１） ｆ２３／ｆ２４＝2.347
条件式（２） （ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝-0.799
条件式（３） ｎｄ＝1.805
条件式（４） ｆ／ｆ１＝0.01716
条件式（５） Ｄｎ／Ｄ１＝0.42412
条件式（６） ｎ２４Ｐ／ｎ２４Ｎ 非対応

表２に示す諸元の表から、本実施例に係る広角レンズでは、上記条件式（１）〜（５）を満たすことが分かる。

図６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図である。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、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、優れた結像性能を有していることが分かる。

その結果、第２実施例の広角レンズを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラ１（撮像装置。図１参照）においても、高い光学性能を有していることが分かる。

（第３実施例）
第３実施例に係る広角レンズについて、図７、図８及び表３を用いて説明する。図７は、第３実施例に係る広角レンズの構成を示す断面図である。第３実施例に係る広角レンズは、図７に示すように、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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負レンズである第１１レンズ成分Ｌ１１と、両凹形状を持った厚肉負レンズと両凸形状を持った正レンズとの接合正レンズである第１２レンズ成分Ｌ１２とから構成される。

第２レンズ群ＧＲは、物体側から順に並んだ、下方コマフレアーをカットする固定絞りＦＳと、正の屈折力の前方群Ｇ２Ｆと、Ｆ値を決定する開口絞りＳと、正の屈折力の後方群Ｇ２Ｒとから構成される。前方群Ｇ２Ｆは、物体側から順に並んだ、両凸形状を持った正レンズと両凹形状を持った負レンズとの接合正レンズである第２１レンズ成分Ｌ２１から構成される。後方群Ｇ２Ｒは、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズである第２２レンズ成分Ｌ２２と、物体側に凹面を向けて非球面を物体側の面に設けた正メニスカスレンズである第２３レンズ成分Ｌ２３と、両凸形状を持った正レンズである第２４レンズ成分Ｌ２４とから構成される。

上記構成である本実施例に係る広角レンズにおいて、無限遠より近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１を像面に対し固定し、前方群Ｇ２Ｆと後方群Ｇ２Ｒとを異なる移動量で繰り出すことによって行う。第１実施例では、合焦時の前方群Ｇ２Ｆと後方群Ｇ２Ｒの移動比は、１：１．２である。

表３に第３実施例における各諸元の表を示す。なお、表３における面番号１〜１６は、図７に示す面１〜１６に対応している。また、第３実施例において、第１３面が非球面形状に形成されている。

（表３）
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
1 288.3227 2.0000 1.804000 46.57
2 36.4653 10.2500
3 -529.3405 15.8500 1.516800 64.12
4 42.7147 10.5000 1.816000 46.62
5 -108.9838 d5
6 0.0000 0.0000 固定絞りＦＳ
7 43.2020 10.3000 1.882997 40.76
8 -58.6098 2.0000 1.717360 29.52
9 65.8121 d9
10 0.0000 6.0000 開口絞りＳ
11 -27.7348 2.3000 1.846660 23.78
12 131.7181 1.8000
13＊ -285.6600 7.3000 1.693500 53.18
14 -42.1982 0.1000
15 347.7121 7.5000 1.748100 52.28
16 -31.1227 Bf
［非球面データ］
第１３面
κ＝323.5315
Ａ3＝0.00000E+00
Ａ4＝-1.17610E-05
Ａ6＝-7.77510E-09
Ａ8＝3.17450E-11
Ａ10＝0.00000E+00
Ａ12＝0.00000E+00
［各種データ］
ｆ＝35.863
ＦＮＯ＝1.45
ω＝31.63
Ｙ＝21.6
ＴＬ＝130.040
［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 -0.19377
物面 ∞ 1057.9657 169.9604
ｄ５ 7.33728 6.24723 1.09482
ｄ９ 8.77498 8.55697 7.52649
Ｂｆ 38.02739 39.33545 45.51834
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
Ｇ１ 1 2089.68452
Ｇ２Ｆ 7 73.75304
Ｇ２Ｒ 11 61.50882
［条件式］
条件式（１） ｆ２３／ｆ２４＝1.831
条件式（２） （ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝-0.836
条件式（３） ｎｄ＝1.847
条件式（４） ｆ／ｆ１＝0.01716
条件式（５） Ｄｎ／Ｄ１＝0.4106
条件式（６） ｎ２４Ｐ／ｎ２４Ｎ 非対応

表３に示す諸元の表から、本実施例に係る広角レンズでは、上記条件式（１）〜（５）を満たすことが分かる。

図８は、第３実施例に係る広角レンズの無限遠合焦時の諸収差図である。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、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、優れた結像性能を有していることが分かる。

その結果、第３実施例の広角レンズを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラ１（撮像装置。図１参照）においても、高い光学性能を有していることが分かる。

（第４実施例）
第４実施例に係る広角レンズについて、図９、図１０及び表４を用いて説明する。図９は、第４実施例に係る広角レンズの構成を示す断面図である。第４実施例に係る広角レンズは、図９に示すように、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とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負レンズである第１１レンズ成分Ｌ１１と、両凹形状を持った厚肉負レンズと両凸形状を持った正レンズとの接合正レンズである第１２レンズ成分Ｌ１２とから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、下方コマフレアーをカットする固定絞りＦＳと、正の屈折力の前方群Ｇ２Ｆと、Ｆ値を決定する開口絞りＳと、正の屈折力の後方群Ｇ２Ｒとから構成される。前方群Ｇ２Ｆは、物体側から順に並んだ、両凸形状を持った正レンズと両凹形状を持った負レンズとの接合正レンズである第２１レンズ成分Ｌ２１から構成される。後方群Ｇ２Ｒは、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズである第２２レンズ成分Ｌ２２と、物体側に凹面を向けて非球面を物体側の面に設けた負メニスカスレンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合正レンズである第２３レンズ成分Ｌ２３と、両凸形状を持った正レンズである第２４レンズ成分Ｌ２４とから構成される。

上記構成である本実施例に係る広角レンズにおいて、無限遠より近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１を像面に対し固定し、前方群Ｇ２Ｆと後方群Ｇ２Ｒとを異なる移動量で繰り出すことによって行う。第１実施例では、合焦時の前方群Ｇ２Ｆと後方群Ｇ２Ｒの移動比は、１：１．２である。

表４に第４実施例における各諸元の表を示す。なお、表４における面番号１〜１７は、図９に示す面１〜１７に対応している。また、第４実施例において、第１３面が非球面形状に形成されている。

（表４）
［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
1 254.9621 2.0000 1.804000 46.57
2 36.2067 10.2500
3 -397.1159 15.8500 1.516800 64.12
4 42.6798 10.5000 1.816000 46.62
5 -107.3694 d5
6 0.0000 0.0000 固定絞りＦＳ
7 43.7683 10.3000 1.882997 40.76
8 -62.1001 2.0000 1.717360 29.52
9 68.9057 d9
10 0.0000 6.0000 開口絞りＳ
11 -28.8520 2.3000 1.846660 23.78
12 116.7762 2.0000
13＊ -316.3150 2.5000 1.743300 49.32
14 -1000.0000 5.0000 1.748100 52.28
15 -44.0819 0.1000
16 325.3134 7.8500 1.748100 52.28
17 -32.4616 Bf
［非球面データ］
第１３面
κ＝392.0348
Ａ3＝0.00000E+00
Ａ4＝-9.82060E-06
Ａ6＝-6.07170E-09
Ａ8＝3.30230E-11
Ａ10＝0.00000E+00
Ａ12＝0.00000E+00
［各種データ］
ｆ＝35.863
ＦＮＯ＝1.45
ω＝31.61
Ｙ＝21.6
ＴＬ＝130.685
［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 -0.19433
物面 ∞ 1057.8421 169.3153
ｄ５ 7.33876 6.24871 1.07866
ｄ９ 8.66850 8.45049 7.41648
Ｂｆ 38.02747 39.33553 45.53958
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
Ｇ１ 1 2089.68452
Ｇ２Ｆ 7 73.75304
Ｇ２Ｒ 11 61.50882
［条件式］
条件式（１） ｆ２３／ｆ２４＝1.698
条件式（２） （ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＝-0.819
条件式（３） ｎｄ＝1.847
条件式（４） ｆ／ｆ１＝0.01716
条件式（５） Ｄｎ／Ｄ１＝0.4106
条件式（６） ｎ２４Ｐ／ｎ２４Ｎ 非対応

表４に示す諸元の表から、本実施例に係る広角レンズでは、上記条件式（１）〜（５）を満たすことが分かる。

図１０は、第４実施例に係る広角レンズの無限遠合焦時の諸収差図である。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、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、優れた結像性能を有していることが分かる。

その結果、第４実施例の広角レンズを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラ１（撮像装置。図１参照）においても、高い光学性能を有していることが分かる。

ここで、第１〜第４実施例の広角レンズに用いられる反射防止膜について説明する。本実施形態に係る反射防止膜１０１は、図１１に示すように、７層（第１層１０１ａ〜第７層１０１ｇ）からなり、本広角レンズの光学部材１０２の光学面に形成されている。

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。この第１層１０１ａ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２層１０１ｂが形成される。続いて、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、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。さらに、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、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、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が形成される。このようにして本実施形態の反射防止膜１０１が形成される。

なお、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であるゾルを塗布し、ゲル膜を堆積後、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。但し、ウェットプロセスとして、ゾル−ゲル法に限らず、ゲル状態を経ることなしに固体膜を得る方法を用いてもよい。

以上のように、反射防止膜１０１は、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、最表面層（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形成されている。

続いて、上記構成の反射防止膜１０１を形成する手順を説明する。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、真空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にバインダー成分を添加したものをスピンコート法により塗布して、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。ここで、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（ｂ）に示す。

２ＨＦ＋Ｍｇ（ＣＨ₃ＣＯＯ）² → ＭｇＦ₂＋２ＣＨ₃ＣＯＯＨ …（ｂ）

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。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。より具体的には、上記のゾル−ゲル法を用いることにより、大きさが数ｎｍから数十ｎｍのＭｇＦ_２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。

上記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１２に示す分光特性を用いて説明する。なお、図１２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、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と示しており、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及び１．８５の４種類であるときの各々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 1.00
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

図１２より、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ことが分かる。

なお、第１実施例の広角レンズにおいて、第２１レンズ成分の正レンズの屈折率は１．８８２９９７であり、第２１レンズ成分の正レンズ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、負メニスカスレンズＬ１１の屈折率は１．８１６０００であるため、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面に、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２実施例の広角レンズにおいて、第２１レンズ成分の負レンズの屈折率は１．７１７３６０であるため、第２１レンズ成分の負レンズの像側の面に、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３実施例の広角レンズにおいて、負メニスカスレンズＬ１１の屈折率は１．８０４０００であるため、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１．８５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４実施例の広角レンズにおいて、負メニスカスレンズＬ１１の屈折率は１．８０４０００であり、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面に、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２１レンズ成分の正レンズの屈折率は１．８８２９９７であり、第２１レンズ成分の正レンズの物体側の面に、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２１レンズ成分の負レンズの屈折率は１．７１７３６０であるため、第２１レンズ成分の負レンズの像側の面に、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。

このように、本実施形態の反射防止膜１０１を、第１〜第４実施例の広角レンズにそれぞれ適用することで、大口径比を有し、バックフォーカスが長く、諸収差が良好に補正され、ゴーストやフレアをより低減させた、高い光学性能を持つ広角レンズ及びこれを有する撮像装置を提供することができる。

なお、上記の反射防止膜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。

次に、上記反射防止膜１０１の変形例について説明する。この変形例の反射防止膜は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 光学膜厚
媒質 空気 1.00
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１３に、変形例の反射防止膜に光が垂直入射するときの分光特性を示す。図１３により、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ことが分かる。なお、図１４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１５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１６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 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第７層 ＭｇＦ_２ 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 Ｂκ７ 1.52

図１３及び図１４で示す変形例の分光特性を、図１５及び図１６で示す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分かる。

以上の各実施例によれば、包括角２ω＝６３°を越え、さらに、Ｆナンバー１．４５程度の口径を有し、高性能で、球面収差、光線の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）、非点収差及びサジタルコマフレアーが少なく、ゴーストやフレアがより少ない大口径広角レンズが実現できる。

以下、本実施形態に係る広角レンズの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。

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、本実施形態に係る広角レンズにおいて、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。特に、前方群Ｇ２Ｆと後方群Ｇ２Ｒを合焦レンズ群とすることが好ましい。また、前記合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、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、本実施形態に係る広角レンズにおいて、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、または後方群Ｇ２Ｒを防振レンズ群とするのが好ましい。

また、本実施形態に係る広角レンズにおいて、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、本実施形態に係る広角レンズにおいて、開口絞りＳは、前方群Ｇ２Ｆと後方群Ｇ２Ｒとの間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。

なお、本実施形態に係る発明を分かりやすくするために、上記実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。

本実施形態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。 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の無限遠合焦時の諸収差図である。 第１実施例に係る広角レンズにおいて、入射光線が第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様子を説明する図である。 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の無限遠合焦時の諸収差図である。 第３実施例に係る広角レンズの構成を示す断面図である。 第３実施例に係る広角レンズの無限遠合焦時の諸収差図である。 第４実施例に係る広角レンズの構成を示す断面図である。 第４実施例に係る広角レンズの無限遠合焦時の諸収差図である。 本実施例に係る反射防止膜の構造を示す説明図である。 本実施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。 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。

符号の説明

１ カメラ（撮像装置） ２ 撮影レンズ（広角レンズ）
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
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｓ 開口絞り Ｉ 像面
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 (24)

1. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第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２レンズ群は、物体側から順に並んだ、正屈折力の第２１レンズと、負屈折力の第２２レンズと、正屈折力の第２３レンズと、正屈折力の第２４レンズとからなり、合焦時に移動するとともに、
   前記第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１１レンズと、正屈折力の第１２レンズとからなり、
   前記第１２レンズは、負レンズと正レンズとの接合正レンズからなり、
   前記第２３レンズの焦点距離をｆ２３とし、前記第２４レンズの焦点距離をｆ２４としたとき、次式
   １．００＜ｆ２３／ｆ２４＜５．００
   の条件を満足し、
   前記第１レンズ群及び前記第２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、
   前記反射防止膜は、複数層から構成され、そのうちの少なくとも一層がウェットプロセスを用いて形成され、
   前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、ｄ線に対する屈折率を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広角レンズ。
2. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第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２レンズ群は、物体側から順に並んだ、正屈折力の第２１レンズと、負屈折力の第２２レンズと、正屈折力の第２３レンズと、正屈折力の第２４レンズとからなり、合焦時に移動するとともに、
   前記第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１１レンズと、正屈折力の第１２レンズとからなり、
   前記第１２レンズは、負レンズと正レンズとの接合正レンズからなり、
   前記第２３レンズの焦点距離をｆ２３とし、前記第２４レンズの焦点距離をｆ２４とし、前記第１レンズ群の光軸上の厚みをＤ１とし、前記第１２レンズ中の負レンズの光軸上の厚みをＤｎとしたとき、次式
   １．００＜ｆ２３／ｆ２４＜５．００
   ０．３１＜Ｄｎ／Ｄ１＜０．５０
   の条件を満足し、
   前記第１レンズ群及び前記第２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、
   前記反射防止膜は、複数層から構成され、そのうちの少なくとも一層がウェットプロセスを用いて形成され、
   前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、ｄ線に対する屈折率を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広角レンズ。
3. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第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２レンズ群は、物体側から順に並んだ、正屈折力の第２１レンズと、負屈折力の第２２レンズと、正屈折力の第２３レンズと、正屈折力の第２４レンズとからなり、合焦時に移動するとともに、
   前記第２１レンズは、正レンズと負レンズとの接合正レンズからなり、
   前記第２３レンズの焦点距離をｆ２３とし、前記第２４レンズの焦点距離をｆ２４としたとき、次式
   １．００＜ｆ２３／ｆ２４＜５．００
   の条件を満足し、
   前記第１レンズ群及び前記第２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、
   前記反射防止膜は、複数層から構成され、そのうちの少なくとも一層がウェットプロセスを用いて形成され、
   前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、ｄ線に対する屈折率を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広角レンズ。
4. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第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２レンズ群は、物体側から順に並んだ、正屈折力の第２１レンズと、負屈折力の第２２レンズと、正屈折力の第２３レンズと、正屈折力の第２４レンズとからなり、合焦時に移動するとともに、
   前記第２３レンズは、接合レンズであり、
   前記第２３レンズの焦点距離をｆ２３とし、前記第２４レンズの焦点距離をｆ２４としたとき、次式
   １．００＜ｆ２３／ｆ２４＜５．００
   の条件を満足し、
   前記第１レンズ群及び前記第２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、
   前記反射防止膜は、複数層から構成され、そのうちの少なくとも一層がウェットプロセスを用いて形成され、
   前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、ｄ線に対する屈折率を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広角レンズ。
5. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第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２レンズ群は、物体側から順に並んだ、正屈折力の第２１レンズと、負屈折力の第２２レンズと、正屈折力の第２３レンズと、正屈折力の第２４レンズとからなり、合焦時に移動するとともに、
   前記第２４レンズは、負レンズと正レンズとの接合レンズからなり、
   前記第２３レンズの焦点距離をｆ２３とし、前記第２４レンズの焦点距離をｆ２４としたとき、次式
   １．００＜ｆ２３／ｆ２４＜５．００
   の条件を満足し、
   前記第１レンズ群及び前記第２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、
   前記反射防止膜は、複数層から構成され、そのうちの少なくとも一層がウェットプロセスを用いて形成され、
   前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、ｄ線に対する屈折率を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広角レンズ。
6. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１１レンズと、正屈折力の第１２レンズとからなり、
   前記第１２レンズは、負レンズと正レンズとの接合正レンズからなることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の広角レンズ。
7. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１１レンズと、正屈折力の第１２レンズとからなり、
   前記第１２レンズは、負レンズと正レンズとの接合正レンズからなり、
   前記第１レンズ群の光軸上の厚みをＤ１とし、前記第１２レンズ中の負レンズの光軸上の厚みをＤｎとしたとき、次式
   ０．３１＜Ｄｎ／Ｄ１＜０．５０
   の条件を満足することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の広角レンズ。
8. 前記第２１レンズは、正レンズと負レンズとの接合正レンズからなることを特徴とする請求項４又は５に記載の広角レンズ。
9. 前記第２３レンズは、接合レンズであることを特徴とする請求項５に記載の広角レンズ。
10. 前記第２３レンズは、単レンズもしくは接合レンズからなることを特徴とする請求項１〜３及び５〜９のいずれか一項に記載の広角レンズ。
11. 前記第２４レンズは、単レンズもしくは接合レンズからなることを特徴とする請求項１〜４及び６〜１０のいずれか一項に記載の広角レンズ。
12. 前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、前記複数層の最表面層であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の広角レンズ。
13. 前記第２レンズ群中の前記第２１レンズと前記第２２レンズとの間に、開口絞りを有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の広角レンズ。
14. 前記反射防止膜が設けられた光学面は、前記開口絞りから見て凹面であることを特徴とする請求項１３に記載の広角レンズ。
15. 前記第２２レンズは、単レンズもしくは接合レンズからなることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の広角レンズ。
16. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１１レンズと、正屈折力の第１２レンズとからなることを特徴とする請求項３〜５及び８〜１５のいずれか一項に記載の広角レンズ。
17. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、負屈折力の第１１レンズと、正屈折力の第１２レンズとからなり、
    前記第１１レンズは、負レンズからなることを特徴とする請求項１〜１６に記載の広角レンズ。
18. 前記第２４レンズは、正レンズを有し、
    前記第２４レンズ中の正レンズの物体側の曲率半径をｒ１とし、前記第２４レンズ中の正レンズの像側の曲率半径をｒ２としたとき、次式
    −１．００＜（ｒ２＋ｒ１）／（ｒ２―ｒ１）≦０．００
    の条件を満足することを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の広角レンズ。
19. 前記第２３レンズは、非球面を含むことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の広角レンズ。
20. 前記第２２レンズ中の負レンズのｄ線に対する屈折率をｎｄとしたとき、次式
    １．５１＜ｎｄ＜１．８５
    の条件を満足することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の広角レンズ。
21. 前記第１レンズ群は、物体側より順に並んだ、負レンズよりなる第１１レンズと、負レンズと正レンズとの接合正レンズよりなる第１２レンズとからなり、
    前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、全系の焦点距離をｆとしたとき、次式
    ０．０１２＜ｆ／ｆ１＜０．１００
    の条件を満足することを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の広角レンズ。
22. 前記第２４レンズ中の負レンズのｄ線に対する屈折率をｎ２４Ｎとし、前記第２４レンズ中の正レンズのｄ線に対する屈折率をｎ２４Ｐとしたとき、次式
    １．０００＜ｎ２４Ｐ／ｎ２４Ｎ＜１．２００
    の条件を満足することを特徴とする請求項５記載の広角レンズ。
23. 前記第２レンズ群は、前記開口絞りより物体側に正の屈折力を持つ前方群と、前記開口絞りより像側に正の屈折力を持つ後方群とを有し、近距離物体への合焦は、前記前方群と前記後方群とを異なる移動量で繰り出すことにより行うことを特徴とする請求項１〜２２のいずれか一項に記載の広角レンズ。
24. 請求項１〜２３のいずれか一項に記載の広角レンズを有することを特徴とする撮像装置。

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