JP5224191B2

JP5224191B2 - 光学系、光学装置、および光学系の製造方法

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Publication number: JP5224191B2
Application number: JP2010259967A
Authority: JP
Inventors: 浩史山本
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2030-11-22
Also published as: JP2012113032A

Description

本発明は、光学系、光学装置、および光学系の製造方法に関する。

従来から、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した広角レンズが種々提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開平１１−２１１９７８号公報

しかしながら、従来の広角レンズは、良好な光学性能を達成できていないという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、良好な光学性能を有した光学系、光学装置、および光学系の製造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、本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなる光学系であって、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、前記第２レンズ群は、前記第２レンズ群に配置された絞りよりも物体側に位置する前群と、前記絞りよりも像側に位置する後群とからなり、以下の条件式を満足している。

０．１０＜ｆ２ａ／ｆ２ｂ＜１．００
１．２０＜（−ｆ１）／ｆ２＜２．５０
但し、
ｆ２ａ：前記第２レンズ群の前群の焦点距離、
ｆ２ｂ：前記第２レンズ群の後群の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。

また、上述の光学系において、無限遠合焦状態での前記光学系の焦点距離をｆとしたとき、次式
０．１０＜ｆ２ａ／ｆ＜１．７０
の条件を満足することが好ましい。

また、上述の光学系において、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、無限遠合焦状態での前記光学系の焦点距離をｆとしたとき、次式
０．２０＜ｆ２／ｆ＜１．５５
の条件を満足することが好ましい。

また、上述の光学系において、前記第２レンズ群の後群は、少なくとも１つの非球面レ
ンズを有することが好ましい。

また、上述の光学系において、前記第２レンズ群の後群は、光軸に沿って像側から順に並んだ２つの正レンズを有することが好ましい。

また、上述の光学系において、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、無限遠合焦状態での前記光学系の焦点距離をｆとしたとき、次式
（−ｆ１）／ｆ＜５．０
の条件を満足することが好ましい。

また、上述の光学系において、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２つの負レンズを有することが好ましい。

また、上述の光学系において、前記第１レンズ群は、少なくとも１つの非球面レンズを有することが好ましい。

また、上述の光学系において、前記第１レンズ群は正レンズを有し、前記正レンズの屈折率の平均値をｎ１ｐとし、前記正レンズのアッベ数の平均値をν１ｐとしたとき、次式
ｎ１ｐ＞１．８００
ν１ｐ＞２８．００
の条件をそれぞれ満足することが好ましい。

また、上述の光学系において、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第２レンズ群の前群と後群が一体となって光軸に沿って移動することが好ましい。

また、本発明に係る光学装置は、物体の像を所定の面上に結像させる光学系を備えた光学装置であって、前記光学系として本発明に係る光学系を用いている。

本発明に係る光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを配置する光学系の製造方法であって、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、前記第２レンズ群は、前記第２レンズ群に配置された絞りよりも物体側に位置する前群と、前記絞りよりも像側に位置する後群とからなり、以下の条件式を満足するようにしている。
０．１０＜ｆ２ａ／ｆ２ｂ＜１．００
１．２０＜（−ｆ１）／ｆ２＜２．５０
但し、
ｆ２ａ：前記第２レンズ群の前群の焦点距離、
ｆ２ｂ：前記第２レンズ群の後群の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。

本発明によれば、良好な光学性能を得ることができる。

第１実施例に係る光学系のレンズ構成図である。（ａ）は第１実施例における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は近距離合焦時（Ｄ０＝２００ｍｍ）の諸収差図である。第２実施例に係る光学系のレンズ構成図である。（ａ）は第２実施例における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は近距離合焦時（Ｄ０＝２００ｍｍ）の諸収差図である。第３実施例に係る光学系のレンズ構成図である。（ａ）は第３実施例における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は近距離合焦時（Ｄ０＝２００ｍｍ）の諸収差図である。第４実施例に係る光学系のレンズ構成図である。（ａ）は第４実施例における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は近距離合焦時（Ｄ０＝２００ｍｍ）の諸収差図である。デジタル一眼レフカメラの断面図である。光学系の製造方法を示すフローチャートである。

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。本願に係る光学系の一例である広角レンズＷＬを備えたデジタル一眼レフカメラＣＡＭが図９に示されている。図９に示すデジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいて、不図示の物体（被写体）からの光は、広角レンズ（撮影レンズ）ＷＬで集光されて、クイックリターンミラーＭを介して焦点板Ｆ上に結像される。焦点板Ｆ上に結像された光は、ペンタプリズムＰ中で複数回反射されて接眼レンズＥへと導かれる。これにより、撮影者は、接眼レンズＥを介して物体（被写体）の像を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Ｍが光路外へ退避し、広角レンズＷＬで集光された物体（被写体）からの光は、撮像素子Ｃ上に結像されて被写体の像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、撮像素子Ｃ上に結像されて当該撮像素子Ｃにより撮像され、物体（被写体）の画像として不図示のメモリーに記録される。このようにして、撮影者はデジタル一眼レフカメラＣＡＭによる物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、クイックリターンミラーＭを有しないカメラであっても、上記カメラＣＡＭと同様の効果を得ることができる。また、図９に示すデジタル一眼レフカメラＣＡＭは、広角レンズＷＬを着脱可能に保持する構成であってもよく、広角レンズＷＬと一体に構成されるものであってもよい。

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、負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。このような構成により、鏡筒を小型化できるとともに、各収差を良好に補正することができる。なお、第２レンズ群Ｇ２は、第２レンズ群Ｇ２に配置された絞りＳよりも物体側に位置する前群Ｇ２ａと、絞りＳよりも像側に位置する後群Ｇ２ｂとから構成される。また、無限遠物体から近距離（有限距離）物体へのフォーカシング（合焦）の際、第１レンズ群Ｇ１が固定されて、第２レンズ群Ｇ２が移動するようになっている。このような構成により、鏡筒を小型化できるとともに、フォーカシングによる収差変動を良好に補正することができる。

このような構成の広角レンズＷＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２ａの焦点距離をｆ２ａとし、第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２ｂの焦点距離をｆ２ｂ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。

０．１０＜ｆ２ａ／ｆ２ｂ＜１．００ …（１）

条件式（１）は、第２レンズ群Ｇ２における前群Ｇ２ａの焦点距離ｆ２ａと後群Ｇ２ｂの焦点距離ｆ２ｂの比を規定するものである。本実施形態の広角レンズＷＬは、この条件式（１）を満足することで、サジタルコマフレアを良好に補正することができる。条件式（１）の上限値を上回る条件である場合、前群Ｇ２ａの屈折力が弱くなり、サジタルコマ収差の補正が困難になる。また、後群Ｇ２ｂの屈折力が強くなり、球面収差、コマ収差の補正が困難になる。一方、条件式（１）の下限値を下回る条件である場合、前群Ｇ２ａの屈折力が強くなり、球面収差の補正が困難になるとともに、バックフォーカスの確保が困
難になる。

なお、条件式（１）の上限値を０．９５とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１）の上限値を０．９０とすることが好ましい。また、条件式（１）の下限値を０．２０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１）の下限値を０．３０とすることが好ましい。

また、このような広角レンズＷＬにおいて、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（２）で表される条件を満足することが好ましい。

０．１０＜（−ｆ１）／ｆ２＜２．５０ …（２）

条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２の比を規定するものである。本実施形態の広角レンズＷＬは、この条件式（２）を満足することで、良好な光学性能を実現することができる。条件式（２）の上限値を上回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、球面収差とコマ収差の補正が困難になる。一方、条件式（２）の下限値を下回る条件である場合、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、像面湾曲と歪曲収差の補正が困難になる。

なお、条件式（２）の上限値を２．３０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（２）の上限値を２．１０とすることが好ましい。また、条件式（２）の下限値を０．７０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（２）の下限値を１．２０とすることが好ましい。

また、このような広角レンズＷＬにおいて、無限遠合焦状態での広角レンズＷＬの焦点距離をｆとしたとき、次の条件式（３）で表される条件を満足することが好ましい。

０．１０＜ｆ２ａ／ｆ＜１．７０ …（３）

条件式（３）は、第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２ａの焦点距離ｆ２ａと無限遠合焦状態での広角レンズＷＬ全系の焦点距離ｆとの比を規定するものである。本実施形態の広角レンズＷＬは、この条件式（３）を満足することで、良好な光学性能を実現することができる。条件式（３）の下限値を下回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２ａの屈折力が強くなり、球面収差の補正が困難になるとともに、バックフォーカスの確保が困難になる。一方、条件式（３）の上限値を上回る条件である場合、前群Ｇ２ａの屈折力が弱くなり、サジタルコマ収差の補正が困難になる。また、第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２ｂの屈折力が強くなり、球面収差、コマ収差の補正が困難になる。

なお、条件式（３）の上限値を１．６５とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（３）の上限値を１．６０とすることが好ましい。また、条件式（３）の下限値を０．５０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（３）の下限値を１．００とすることが好ましい。

また、このような広角レンズＷＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、無限遠合焦状態での広角レンズＷＬの焦点距離をｆ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。

０．２０＜ｆ２／ｆ＜１．５５ …（４）

条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２と無限遠合焦状態での広角レンズＷＬ全系の焦点距離ｆとの比を規定するものである。本実施形態の広角レンズＷＬは、この条件式（４）を満足することで、良好な光学性能を実現することができる。条件式（４）の下限値を下回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、バックフォーカスの確保が困難になるだけでなく、球面収差とコマ収差の補正が困難になる。一方、条件式（４）の上限値を上回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、広角レンズＷＬの全長が大型化する。また、球面収差とコマ収差の補正が困難になる。

なお、条件式（４）の上限値を１．４５とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（４）の上限値を１．３５とすることが好ましい。また、条件式（２）の下限値を０．３５とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために条件式（２）の下限値を０．６５とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために条件式（２）の下限値を１．００とすることが好ましい。

また、このような広角レンズＷＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２ｂは、少なくとも１つの非球面レンズを有することが好ましい。この構成により、球面収差とサジタルコマ収差を良好に補正することができる。

また、このような広角レンズＷＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２ｂは、光軸に沿って像側から順に並んだ２つの正レンズを有することが好ましい。この構成により、球面収差とコマ収差を良好に補正することができる。

また、このような広角レンズＷＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、無限遠合焦状態での広角レンズＷＬの焦点距離をｆ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。

（−ｆ１）／ｆ＜５．０ …（５）

条件式（５）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１と無限遠合焦状態での広角レンズＷＬ全系の焦点距離ｆの比を規定するものである。本実施形態の広角レンズＷＬは、この条件式（５）を満足することで、良好な光学性能を実現することができる。条件式（５）の上限値を上回る条件である場合、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が弱くなり、所定の画角を得るために第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、球面収差とコマ収差の補正が困難になる。

なお、条件式（５）の上限値を４．０とすることで、本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。また、好ましくは、条件式（５）の上限値を３．０とすることで、本実施形態の効果をより確実なものにすることができる。

また、このような広角レンズＷＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ２つの負レンズを有することが好ましい。この構成により、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正することができる。

また、このような広角レンズＷＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、少なくとも１つの非球面レンズを有することが好ましい。この構成により、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正することができる。

また、このような広角レンズＷＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は正レンズを有し、当該正レンズの屈折率の平均値をｎ１ｐとし、当該正レンズのアッベ数の平均値をν１ｐとしたとき、次の条件式（６）および条件式（７）をそれぞれ満足することが好ましい。

ｎ１ｐ＞１．８００ …（６）
ν１ｐ＞２８．００ …（７）

条件式（６）および条件式（７）は、第１レンズ群Ｇ１の正レンズ硝材の特性を規定している。本実施形態の広角レンズＷＬは、この条件を満足することで、第１レンズ群Ｇ１の負レンズで発生した倍率色収差と歪曲収差と像面湾曲を良好に補正することができる。条件式（６）の下限値を下回る条件である場合、負レンズで発生する歪曲収差、像面湾曲、コマ収差の補正が困難になる。また、条件式（７）の下限値を下回る条件である場合、２次分散が大きくなるため、倍率色収差を十分補正することが困難になる。

なお、条件式（６）の下限値を１．８４０とすることが好ましい。また、条件式（７）の下限値を３０．００とすることが好ましい。

また、このような広角レンズＷＬにおいて、無限遠物体から近距離（有限距離）物体へのフォーカシング（合焦）の際、第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２ａと後群Ｇ２ｂが一体となって光軸に沿って移動することが好ましい。このような構成にすることで、製造誤差に起因するフォーカシングの収差変動を軽減することができる。このように、本実施形態によれば、良好な光学性能を有する光学系（広角レンズＷＬ）および、これを備えた光学装置（デジタル一眼レフカメラＣＡＭ）を得ることが可能になる。

ここで、上述のような構成の広角レンズＷＬの製造方法について、図１０を参照しながら説明する。まず、円筒状の鏡筒内に、本実施形態の第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２を組み込む（ステップＳ１）。このとき、上述の条件式（１）や、条件式（２）、条件式（３）等をそれぞれ満足するように、第１〜第２レンズ群Ｇ１〜Ｇ２の各レンズをそれぞれ配置する。なお、各レンズを鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順にレンズ群を１つずつ鏡筒内に組み込んでもよく、一部または全てのレンズ群を保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立ててもよい。鏡筒内に各レンズ群を組み込んだ後、鏡筒内に各レンズ群が組み込まれた状態で物体の像が形成されるか、すなわち各レンズ群の中心が揃っているかを確認する（ステップＳ２）。そして、像が形成されるか確認した後、広角レンズＷＬの各種動作を確認する（ステップＳ３）。

各種動作の一例としては、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うレンズ群が光軸方向に沿って移動する合焦動作、少なくとも一部のレンズが光軸と直交方向の成分を持つように移動する手ブレ補正動作などが挙げられる。なお、本実施形態においては、遠距離物体（無限遠物体）から近距離物体（有限距離物体）への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１が固定されて、第２レンズ群Ｇ２が移動するようになっている。また、各種動作の確認順番は任意である。このような製造方法によれば、良好な光学性能を有する光学系（広角レンズＷＬ）を得ることができる。

（第１実施例）
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第１実施例について図１〜図２および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る広角レンズＷＬ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、負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、第２レンズ群Ｇ２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前群Ｇ２ａと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群Ｇ２ｂとから構成される。

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の負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた第１の正メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた第２の負メニスカスレンズＬ１３との接合によりなる接合負レンズと、両凸形状の第１の正レンズＬ１４と両凹形状の第１の負レンズＬ１５との接合によりなる接合正レンズとから構成され、第２の負メニスカスレンズＬ１３における像面Ｉ側のレンズ面が非球面となっている。第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２ａは、両凸形状の第２の正レンズＬ２１から構成される。第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２ｂ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３の負メニスカスレンズＬ２２と、両凹形状の第２の負レンズＬ２３と両凸形状の第３の正レンズＬ２４との接合によりなる接合負レンズと、両凸形状の第４の正レンズＬ２５と、像面Ｉ側に凸面を向けた第２の正メニスカスレンズＬ２６とから構成され、第４の正レンズＬ２５における像面Ｉ側のレンズ面が非球面となっている。

そして、無限遠物体から近距離（有限距離）物体へのフォーカシング（合焦）の際、第１レンズ群Ｇ１が固定されて、第２レンズ群Ｇ２が移動するようになっている。またこのとき、第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２ａ、絞りＳ、および後群Ｇ２ｂは、それぞれ一体的に移動するようになっている。

以下に、表１〜表４を示すが、これらは第１〜第４実施例に係る広角レンズの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、ωは半画角（最大入射角：単位は「°」）を、Ｙは像高を、ＴＬはレンズ全長（空気換算長）を、Ｂｆはバックフォーカス（空気換算長）をそれぞれ示す。また、［レンズ諸元］において、第１カラムＮは物体側から数えたレンズ面の番号を、第２カラムｒはレンズ面の曲率半径を、第３カラムｄはレンズ面間隔を、第４カラムｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、第５カラムνｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、面番号の右に付した*は、そのレンズ面
が非球面であることを示す。また、曲率半径「0.0000」は平面を示し、空気の屈折率ｎｄ＝1.00000はその記載を省略している。

また、［非球面データ］において示す非球面係数は、面の頂点を基準としたときの光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位をｘとし、円錐定数をκとし、ｎ次（ｎ＝４，６，８，１０）の非球面係数をＡnとし、［レンズ諸元］中に示される近軸曲率半径をｒと
したとき、次の条件式（８）で表される。なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０であり、記載を省略している。また、［非球面データ］において、「E-n」は「×１０^-n」を示す。

ｘ＝（ｈ²／ｒ）／［１＋｛１−κ×（ｈ／ｒ）²｝^1/2｝］
＋Ａ4×ｈ⁴＋Ａ6×ｈ⁶＋Ａ8×ｈ⁸＋Ａ10×ｈ¹⁰ …（８）

また、［可変間隔データ］には、無限遠合焦時（Ｄ０＝∞）および近距離合焦時（Ｄ０＝２００ｍｍ）の各可変間隔の値を示す。なお、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他長さの単位は一般に「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。また、後述の第２〜第４実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。

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１〜２１は、図１における面１〜２１と対応している。また、第１実施例において、第６面および第１９面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。

（表１）
［全体諸元］
ｆ＝28.70
ＦＮＯ＝1.85
ω＝37.65
Ｙ＝21.60
ＴＬ＝115.14
Ｂｆ＝38.90
［レンズ諸元］
Ｎｒｄｎｄ νｄ
１ 49.1524 1.5000 1.77250 49.61
２ 22.6487 6.3000
３ 64.7809 3.5000 1.83481 42.73
４ 150.0000 1.7000 1.51680 63.88
５ 32.5000 0.1000 1.55389 38.23
６* 28.4668 15.0000
７ 41.4076 4.5000 1.83481 42.73
８ -157.2545 1.4000 1.51742 52.32
９ 39.7009 （ｄ１）
１０ 31.9258 5.8146 1.69680 55.52
１１ -152.5356 3.9000
１２ 0.0000 0.9989 （絞り）
１３ 89.3478 1.3000 1.51742 52.20
１４ 39.6652 5.0000
１５ -26.3069 1.4000 1.78472 25.64
１６ 50.5684 3.5000 1.59319 67.87
１７ -98.4501 0.5000
１８ 151.4501 3.0000 1.77250 49.62
１９* -89.8749 1.1000
２０ -169.6497 4.5000 1.80400 46.60
２１ -29.4540 （Ｂｆ）
［非球面データ］
第６面
κ=1.0000,A4=-4.67675E-06,A6=-7.54681E-09,A8=-1.54602E-11,A10=-1.83890E-14
第１９面
κ=1.0000,A4=1.47607E-05,A6=-2.02245E-10,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［可変間隔データ］
無限遠近距離
Ｄ０＝ ∞ 200.0000
ｄ１＝ 11.2300 6.3103

図２（ａ）〜（ｂ）は、第１実施例に係る広角レンズＷＬの諸収差図である。ここで、図２（ａ）は無限遠合焦時の諸収差図であり、図２（ｂ）は近距離合焦時（Ｄ０＝２００ｍｍ）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は像高をそれぞれ示す。また、各収差図において、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。また、非点収差を示す収差図において、実
線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様である。

そして、各収差図より、第１実施例では、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。その結果、第１実施例の広角レンズＷＬを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。

（第２実施例）
以下、本願の第２実施例について図３〜図４および表２を用いて説明する。図３は、第２実施例に係る広角レンズＷＬ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、負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、第２レンズ群Ｇ２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前群Ｇ２ａと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群Ｇ２ｂとから構成される。

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の負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた第２の負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた第１の正メニスカスレンズＬ１３と物体側に凸面を向けた第３の負メニスカスレンズＬ１４との接合によりなる接合正レンズとから構成され、第２の負メニスカスレンズＬ１２における像面Ｉ側のレンズ面が非球面となっている。第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２ａは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の第１の正レンズＬ２１と、両凹形状の第１の負レンズＬ２２とから構成される。第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２ｂは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の第２の負レンズＬ２３と両凸形状の第２の正レンズＬ２４との接合によりなる接合負レンズと、像面Ｉ側に凸面を向けた第２の正メニスカスレンズＬ２５と、像面Ｉ側に凸面を向けた第３の正メニスカスレンズＬ２６とから構成され、第２の正レンズＬ２４における像面Ｉ側のレンズ面が非球面となっている。

そして、無限遠物体から近距離（有限距離）物体へのフォーカシング（合焦）の際、第１レンズ群Ｇ１が固定されて、第２レンズ群Ｇ２が移動するようになっている。なおこのとき、第２レンズ群Ｇ２では、前群Ｇ２ａと後群Ｇ２ｂの間隔が縮小するように、前群Ｇ２ａと絞りＳが一体的に移動するとともに、前群Ｇ２ａおよび絞りＳとは異なる移動量で後群Ｇ２ｂが移動するようになっている。

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１〜２０は、図３における面１〜２０と対応している。また、第２実施例において、第５面および第１６面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。

（表２）
［全体諸元］
ｆ＝31.02
ＦＮＯ＝1.85
ω＝35.53
Ｙ＝21.60
ＴＬ＝112.35
Ｂｆ＝41.12
［レンズ諸元］
Ｎｒｄｎｄ νｄ
１ 51.3500 1.5000 1.69679 55.52
２ 25.2423 4.9661
３ 68.6565 1.5000 1.51680 64.11
４ 28.1354 0.1000 1.52050 50.97
５* 26.2816 11.5436
６ 40.1060 3.7730 1.83480 42.72
７ 245.2122 1.3000 1.51822 58.94
８ 55.0388 （ｄ１）
９ 35.8474 5.4498 1.75499 52.31
１０ -90.5185 0.2911
１１ -1293.1200 1.3203 1.51742 52.31
１２ 59.5863 2.7402
１３ 0.0000 （ｄ２）（絞り）
１４ -21.2472 1.4020 1.78472 25.68
１５ 62.9942 3.1710 1.72915 54.66
１６* -81.0024 2.1794
１７ -55.3719 3.3993 1.59319 67.90
１８ -29.4567 0.1000
１９ -608.4131 5.2751 1.80400 46.58
２０ -29.8770 （Ｂｆ）
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-3.12860E-06,A6=-6.82480E-09,A8=9.01370E-12,A10=-1.54600E-14
第１６面
κ=1.0000,A4=1.80620E-05,A6=-5.80110E-09,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［可変間隔データ］
無限遠近距離
Ｄ０＝ ∞ 200.0000
ｄ１＝ 10.2521 4.3259
ｄ２＝ 10.9700 10.7329

図４（ａ）〜（ｂ）は、第２実施例に係る広角レンズＷＬの諸収差図である。ここで、図４（ａ）は無限遠合焦時の諸収差図であり、図４（ｂ）は近距離合焦時（Ｄ０＝２００ｍｍ）の諸収差図である。各収差図より、第２実施例では、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。その結果、第２実施例の広角レンズＷＬを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。

（第３実施例）
以下、本願の第３実施例について図５〜図６および表３を用いて説明する。図５は、第３実施例に係る広角レンズＷＬ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、負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、第２レンズ群Ｇ２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前群Ｇ２ａと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群Ｇ２ｂとから構成される。

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の負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた第２の負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３と物体側に凸面を向けた第３の負メニスカスレンズＬ１４との接合によりなる接合正レンズとから構成され、第２の負メニスカスレンズＬ１２における像面Ｉ側のレンズ面が非球面となっている。第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２ａは、両凸形状の第１の正レンズＬ２１から構成される。第２レンズ群Ｇ２の
後群Ｇ２ｂ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４の負メニスカスレンズＬ２２と、両凹形状の負レンズＬ２３と両凸形状の第２の正レンズＬ２４との接合によりなる接合負レンズと、両凸形状の第３の正レンズＬ２５とから構成され、第２の正レンズＬ２４における像面Ｉ側のレンズ面が非球面となっている。

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１〜１８は、図５における面１〜１８と対応している。また、第３実施例において、第５面および第１６面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。

（表３）
［全体諸元］
ｆ＝28.70
ＦＮＯ＝1.85
ω＝37.68
Ｙ＝21.60
ＴＬ＝115.35
Ｂｆ＝38.90
［レンズ諸元］
Ｎｒｄｎｄ νｄ
１ 47.3292 1.5000 1.72915 54.66
２ 22.8109 5.5771
３ 35.4413 1.5000 1.51680 64.11
４ 23.4810 0.2000 1.52050 50.97
５* 21.5311 17.0000
６ 37.4414 3.3161 1.81600 46.62
７ 104.2195 1.3000 1.51822 58.94
８ 40.6864 （ｄ１）
９ 35.8877 5.2516 1.69679 55.52
１０ -232.6661 5.9928
１１ 0.0000 5.0287 （絞り）
１２ 31.9060 1.3000 1.75519 27.51
１３ 27.2893 5.6256
１４ -25.1103 1.4000 1.78472 25.68
１５ 30.2467 5.0249 1.80332 41.71
１６* -69.5995 0.1000
１７ 160.9651 5.4531 1.80610 40.94
１８ -31.3476 （Ｂｆ）
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-5.69480E-06,A6=-3.25880E-08,A8=6.98270E-11,A10=-2.50300E-13
第１６面
κ=1.0000,A4=1.27800E-05,A6=8.55920E-09,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［可変間隔データ］
無限遠近距離
Ｄ０＝ ∞ 200.0000
ｄ１＝ 10.8827 4.8932

図６（ａ）〜（ｂ）は、第３実施例に係る広角レンズＷＬの諸収差図である。ここで、図６（ａ）は無限遠合焦時の諸収差図であり、図６（ｂ）は近距離合焦時（Ｄ０＝２００ｍｍ）の諸収差図である。各収差図より、第３実施例では、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。その結果、第３実施例の広角レンズＷＬを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。

（第４実施例）
以下、本願の第４実施例について図７〜図８および表４を用いて説明する。図７は、第４実施例に係る広角レンズＷＬ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、負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、第２レンズ群Ｇ２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前群Ｇ２ａと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群Ｇ２ｂとから構成される。

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の負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた第２の負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた第１の正メニスカスレンズＬ１３と物体側に凸面を向けた第３の負メニスカスレンズＬ１４との接合によりなる接合正レンズとから構成され、第２の負メニスカスレンズＬ１２における像面Ｉ側のレンズ面が非球面となっている。第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２ａは、両凸形状の第１の正レンズＬ２１から構成される。第２レンズ群Ｇ２の後群Ｇ２ｂ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４の負メニスカスレンズＬ２２と、両凹形状の負レンズＬ２３と両凸形状の第２の正レンズＬ２４との接合によりなる接合負レンズと、両凸形状の第３の正レンズＬ２５と、像面Ｉ側に凸面を向けた第２の正メニスカスレンズＬ２６とから構成され、第３の正レンズＬ２５における像面Ｉ側のレンズ面が非球面となっている。

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１〜２０は、図７における面１〜２０と対応している。また、第４実施例において、第５面および第１８面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。

（表４）
［全体諸元］
ｆ＝31.00
ＦＮＯ＝1.84
ω＝35.45
Ｙ＝21.60
ＴＬ＝111.05
Ｂｆ＝40.08
［レンズ諸元］
Ｎｒｄｎｄ νｄ
１ 54.8755 1.5000 1.77250 49.61
２ 24.3470 6.4422
３ 46.8800 1.5000 1.77250 49.61
４ 30.0000 0.1000 1.52050 50.97
５* 28.1565 10.0000
６ 39.4043 6.0000 1.83481 42.76
７ 799.7751 1.3000 1.51823 58.82
８ 50.6325 （ｄ１）
９ 34.7711 5.7076 1.80400 46.58
１０ -127.3217 4.2607
１１ 0.0000 1.8217 （絞り）
１２ 311.4924 1.2000 1.58144 40.98
１３ 50.7052 5.0000
１４ -23.2205 1.4000 1.78472 25.64
１５ 45.6877 4.0000 1.59319 67.90
１６ -102.0531 0.5000
１７ 224.5463 3.3243 1.77250 49.62
１８* -72.9478 1.1000
１９ -271.1411 4.5000 1.80400 46.60
２０ -28.5408 （Ｂｆ）
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-3.78292E-06,A6=-3.64587E-09,A8=-1.01198E-11,A10=3.37967E-15
第１８面
κ=1.0000,A4=1.43983E-05,A6=6.14666E-11,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［可変間隔データ］
無限遠近距離
Ｄ０＝ ∞ 200.0000
ｄ１＝ 11.3148 4.5052

図８（ａ）〜（ｂ）は、第４実施例に係る広角レンズＷＬの諸収差図である。ここで、図８（ａ）は無限遠合焦時の諸収差図であり、図８（ｂ）は近距離合焦時（Ｄ０＝２００ｍｍ）の諸収差図である。各収差図より、第４実施例では、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。その結果、第４実施例の広角レンズＷＬを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。

下の表５に、各実施例における条件式対応値を示す。

（表５）
第１実施例第２実施例第３実施例第４実施例
条件式（１） 0.43 0.87 0.66 0.38
条件式（２） 2.03 1.90 1.52 1.79
条件式（３） 1.33 1.56 1.57 1.11
条件式（４） 1.37 1.33 1.38 1.28
条件式（５） 2.78 2.53 2.10 2.29
条件式（６） 1.83481 1.83481 1.81600 1.83481
条件式（７） 42.76 42.76 46.62 42.76

このように各実施例では、上述した各条件式がそれぞれ満たされていることが分かる。以上、各実施例によれば、良好な光学性能を有する光学系（広角レンズＷＬ）および光学装置（デジタル一眼レフカメラＣＡＭ）を実現することができる。

なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

上述の各実施例において、２群構成を示したが、３群、４群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。

また、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よい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用することができ、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。特に、第２レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とするのが好ましい。

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）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よい。特に、第２レンズ群の後群の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。

また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、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、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。

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

また、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。

ＣＡＭデジタル一眼レフカメラ（光学装置）
ＷＬ広角レンズ（光学系）
Ｇ１第１レンズ群Ｇ２第２レンズ群
Ｇ２ａ前群Ｇ２ｂ後群
Ｓ開口絞りＩ像面

Claims

光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなる光学系であって、
無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第２レンズ群は、前記第２レンズ群に配置された絞りよりも物体側に位置する前群と、前記絞りよりも像側に位置する後群とからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
０．１０＜ｆ２ａ／ｆ２ｂ＜１．００
１．２０＜（−ｆ１）／ｆ２＜２．５０
但し、
ｆ２ａ：前記第２レンズ群の前群の焦点距離、
ｆ２ｂ：前記第２レンズ群の後群の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
０．１０＜ｆ２ａ／ｆ＜１．７０
但し、
ｆ：無限遠合焦状態での前記光学系の焦点距離。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。
０．２０＜ｆ２／ｆ＜１．５５
但し、
ｆ：無限遠合焦状態での前記光学系の焦点距離。
前記第２レンズ群の後群は、少なくとも１つの非球面レンズを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学系。
前記第２レンズ群の後群は、光軸に沿って像側から順に並んだ２つの正レンズを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学系。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光学系。
（−ｆ１）／ｆ＜５．０
但し、
ｆ：無限遠合焦状態での前記光学系の焦点距離。
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２つの負レンズを有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光学系。
前記第１レンズ群は、少なくとも１つの非球面レンズを有することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光学系。
前記第１レンズ群は正レンズを有し、
以下の条件式をそれぞれ満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の光学系。
ｎ１ｐ＞１．８００
ν１ｐ＞２８．００
但し、
ｎ１ｐ：前記正レンズの屈折率の平均値、
ν１ｐ：前記正レンズのアッベ数の平均値。
無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第２レンズ群の前群と後群が一体となって光軸に沿って移動することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の光学系。
物体の像を所定の面上に結像させる光学系を備えた光学装置であって、
前記光学系が請求項１から１０のいずれか一項に記載の光学系であることを特徴とする光学装置。
光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを配置する光学系の製造方法であって、
無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第２レンズ群は、前記第２レンズ群に配置された絞りよりも物体側に位置する前群と、前記絞りよりも像側に位置する後群とからなり、
以下の条件式を満足するようにしたことを特徴とする光学系の製造方法。
０．１０＜ｆ２ａ／ｆ２ｂ＜１．００
１．２０＜（−ｆ１）／ｆ２＜２．５０
但し、
ｆ２ａ：前記第２レンズ群の前群の焦点距離、
ｆ２ｂ：前記第２レンズ群の後群の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。