JPH09113798A

JPH09113798A - レトロフォーカス型レンズ

Info

Publication number: JPH09113798A
Application number: JP7292111A
Authority: JP
Inventors: Haruo Sato; 治夫佐藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 1997-05-02
Anticipated expiration: 2015-10-13
Also published as: JP3607958B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い結像性能を有するリアフォーカス方式のレ
トロフォーカス型レンズを提供する。【解決手段】物体側から順に負屈折力の第１レンズ群Ｇ
₁と正屈折力の第２レンズ群Ｇ₂を有し、第１レンズ群Ｇ
₁は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ_Aと、
該負メニスカスレンズ成分Ｌ_Aよりも像側に配置された
正レンズＬ_Bとを有し、第１レンズ群Ｇ₁の各レンズ面の
うち少なくとも１面は非球面に形成され、第２レンズ群
Ｇ₂は、物体側から順に共に正屈折力の第２レンズ群前
群Ｇ_2Fと第２レンズ群後群Ｇ_2Rを有し、近距離物点への
合焦は、第２レンズ群前群Ｇ_2Fと第２レンズ群後群Ｇ_2R
を共に物体側に移動することによって行い、第２レンズ
群前群Ｇ_2Fと第２レンズ群後群Ｇ_2Rとの無限遠物点合焦
時から近距離物点合焦時までの移動量をそれぞれＸ_Fと
Ｘ_Rとしたとき、１＜Ｘ_R／Ｘ_F≦５なる条件を満足する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はいわゆるリアフォー
カス方式のレトロフォーカス型レンズに関するものであ
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】レトロフォーカス型レ
ンズの合焦方式としては、近距離性能の向上および操作
性の向上のために、レンズの後部を移動させて合焦を行
うリアフォーカス方式がある。このうち特開昭５９−２
１６１１４号公報に開示されたリアフォーカス方式のレ
トロフォーカス型広角レンズは、画角が２ω＝６４°と
比較的小さく、また負の前群と正の後群との色消しおよ
び両群の独立した収差補正が不十分であり、この結果合
焦による後群の移動に伴い、像面湾曲、非点収差、コマ
収差の変動が大きく、倍率色収差の変動も発生する不都
合があった。

【０００３】また特開昭６２−２９１６１３号公報に
は、合焦時に２つの群を移動させて近距離合焦時の収差
変動を減少させた超広角レトロフォーカス型レンズが開
示されている。しかしながらこの合焦方式では、下方コ
マ収差の補正と倍率色収差の変動への対処が必ずしも十
分ではなく、各移動群に対し、さらに十分な各群色消し
および独立した収差補正が望まれていた。また特開平５
−１８８２９４号公報には、第１レンズ群を残して後群
が３群に分離し、それぞれ移動する合焦方式を有した比
較的画角の小さい大口径広角レトロフォーカス型レンズ
が開示されている。しかしながらこの合焦方式は３群に
分離して行うため、複雑でコストアップにつながるもの
である。また各群色消しが必ずしも十分にはなされてお
らず、さらには各群の独立した収差補正も必ずしも十分
には行われていないために、倍率色収差の変動を招くお
それがあった。また製造上の問題として、結像性能が非
常に良好に達成できたとしても、製造公差がきびしく、
かつ偏心に対して必ずしも十分に強いとは言えなかっ
た。

【０００４】本発明は上記諸点に鑑みてなされたもので
あり、大画角を有し、比較的大口径を有し、無限遠物点
から近距離物点に至る合焦領域全域で安定した高い結像
性能を有し、特に像面湾曲、非点収差、倍率色収差の合
焦による変動が非常に少なく、小型で前玉径も小さく、
構成枚数の少ないリアフォーカス方式のレトロフォーカ
ス型レンズを提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】歴史的に見ると、レトロ
フォーカス型の広角レンズは、テッサータイプのような
マスターレンズに逆ガリレオ式のコンバーターを付けた
ところから発展している。本質的には負の前群と正の後
群とを空気間隔によって十分に分離し、主点を像側に移
動させ、一眼レフに使用できるようにバックフォーカス
を十分に確保するように設計されている。そのためパワ
ー配置の点から見ると、負の前群と正の後群とが十分に
分離され、軸上光線の入射高ｈと軸外光線の入射高ｈ_e
とが各レンズ面への入射高において明確な差を有してい
た。したがって、その軸上光線と軸外光線との入射高
ｈ，ｈ_eの差を十分に利用することで、収差補正の自由
度が増すという要素も有していた。しかしながら前後群
の明確な分離は、全系の大型化や前玉径の増大を生むこ
とになる。また画角が増加すれば、さらなる大型化や前
玉径の増大を招くことになる。したがって近年のレトロ
フォーカス型広角レンズや超広角レンズでは、前後群の
分離を弱め、大きな空気間隔をガラスの厚肉化によって
補い、小型化と小径化を進めてきた。しかしながら収差
的には、像面湾曲収差と倍率色収差の曲がりや、下方コ
マ収差の画角による差の増大を招く等の欠点を生じるこ
ととなる。

【０００６】この原因としては、前記した各面での軸上
光線と軸外光線との入射高ｈ，ｈ_eの分離が不十分であ
ることに起因するものと、前群と後群との間隔を十分に
確保していないために各レンズを強いパワーによって構
成する必要があり、各入射光線、特に軸外光線の偏角α
_eが大きくなり、各面での収差発生量が増大することに
起因するものとが考えられる。それらを解決するには、
複数枚のレンズで構成し、できるだけ各レンズ面に入射
・射出する軸外光線の偏角α_eを小さくすることが必要
であり、その結果大型化し、前群と後群とを分離したタ
イプのレトロフォーカス型広角レンズとの差が微小にな
ってしまう。また、特に画角２ωが９４°を越えるよう
な超広角レンズにおいては、さらにこの現象が顕著に発
生するために、現在の超広角レンズのほとんどは、前玉
径が大きすぎて、巨大なフィルターしか取り付かない
か、または前玉径が大きすぎてフィルターの取り付かな
いレンズが一般的である。これらの問題を解決する手段
が負の前群に非球面を導入して薄肉化を図ることと、
負、正、２群ズームレンズのパワー配置の決定方法を超
広角レンズのパワー配置の決定に応用することである。
また、負、正の２群に前群と後群とを明確に分離するこ
とは、独立して収差補正を行い、当然色消しも十分行う
ことでもあり、正の後群を合焦のために移動させても、
色収差をはじめとする各収差の変動を極力抑えることが
可能になるのである。

【０００７】本発明においては、負の前群と正の後群と
を十分に分離し、各群独立に収差補正を行うこととし
た。このとき、前群と後群とのパワーバランスと、前群
と後群との間の空気間隔の大小によって、前玉径、全
長、バックフォーカス、構成枚数の多寡、合焦時の移動
量や性能劣化などがほぼ決定する。また、超広角化すれ
ばするほど軸外光線の入射高ｈ_eは大きくなり、負の前
群も巨大化、厚肉化する。そのため本発明では、負正２
群ズームレンズの前群の収差構造より、最適な負の前群
の構成を見出した。すなわち本発明の第１レンズ群Ｇ₁
には、負メニスカスレンズ成分Ａ₁と、それよりも像側
の正レンズ成分Ｌ_Bとを設け、両レンズ成分Ｌ_A，Ｌ_Bの
間隔を十分に保ち、且つ第１レンズ群Ｇ₁に非球面を導
入することによって構成枚数を減らし、薄肉化、小型
化、小径化を行っている。したがって、第１レンズ群Ｇ
₁がこの必要条件を満たさなければ、大型化や前玉径の
増大は免れず、本発明の目的の１つを達成できなくな
る。

【０００８】また本発明においては、第２レンズ群Ｇ₂
を合焦群として使用し、近距離撮影時に物体側に移動さ
せる方式を採っている。この方式においては前記したと
おり、正の後群である第２レンズ群Ｇ₂を正のマスター
レンズ群として独立した収差補正を行うことが望まし
く、すなわち、合焦のための移動によって発生する軸外
光線の偏角α_eや入射高ｈ_eの変化による収差変動が、極
力少なくなるようなレンズ構成や特別な手段が望まれ
る。そこで本発明においては、第２レンズ群Ｇ₂内にさ
らに可変間隔（フローティング間隔）を設定し、第２レ
ンズ群前群Ｇ_2Fと第２レンズ群後群Ｇ_2Rとを互いに異な
る移動量で移動することによって合焦を行い、主に像面
湾曲等の軸外収差を極力小さくするフローティング方式
を採用することとした。また、基本的な第２レンズ群Ｇ
₂のレンズ構成および形状は、主にテッサータイプ、エ
ルノスタータイプ、ガウスタイプ等の構成をベースにす
ることが望ましいが、特にガウスタイプをベースにした
場合、無限遠物点からの軸上光線の傾角αが比較的小さ
い空気間隔が存在し、フローティング方式のベースにす
ることに適している。

【０００９】本発明は以上のような考察に基づいてなさ
れたものであり、すなわち、物体側から順に、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とを有し、第１レンズ群Ｇ₁は、物体側に
凸面を向けた負メニスカスレンズ成分Ｌ_Aと、該負メニ
スカスレンズ成分Ｌ_Aよりも像側に配置された正レンズ
成分Ｌ_Bとを有し、第１レンズ群Ｇ₁の各レンズ面のうち
少なくとも１面は非球面に形成され、第２レンズ群Ｇ₂
は、物体側から順に、正の屈折力を有する第２レンズ群
前群Ｇ_2Fと、正の屈折力を有する第２レンズ群後群Ｇ_2R
とを有し、無限遠物点から近距離物点への合焦は、第２
レンズ群前群Ｇ_2Fと第２レンズ群後群Ｇ_2Rとを互いに異
なる移動量にて物体側に移動することによって行い、第
２レンズ群前群Ｇ_2Fと第２レンズ群後群Ｇ_2Rとの無限遠
物点合焦時から近距離物点合焦時までの移動量をそれぞ
れＸ_FとＸ_Rとしたとき、１＜Ｘ_R／Ｘ_F≦５ ‥‥（１）なる条件を満足するレトロフォーカス型レンズである。

【００１０】上記条件（１）は、合焦時に発生する軸外
収差の変動、特に像面湾曲、非点収差の変動を抑えるた
めの条件である。第２レンズ群前群Ｇ_2Fと第２レンズ群
後群Ｇ_2Rとの間の空気間隔は、その直後のレンズ面に入
射する軸上光線の傾角αが小さいほど球面収差等の変動
を伴わずに軸外収差の変動が可能になり、好ましい。し
たがって、第２レンズ群前群Ｇ_2Fと第２レンズ群後群Ｇ
_2Rとの間の空気間隔の変化による像面湾曲及び非点収差
等の軸外収差の変動について着目した場合に、条件
（１）の下限を下回ると、第２レンズ群後群Ｇ_2Rの移動
量が第２レンズ群前群Ｇ_2Fよりも少なくなり、無限遠か
ら近距離への合焦時にフローティングのために使用する
可変間隔が広がる状態になる。本発明の場合、近距離合
焦時に発生する像面湾曲、非点収差の正の方向に大きく
変位する現象を補正し、無限遠から近距離物点合焦時に
至るまで良好な像面湾曲および非点収差の補正状態を保
つことを主な目的としてリアーフォーカスのフローティ
ング方式を採用している。したがって、フローティング
間隔が近距離で広がる方向では、像面湾曲および非点収
差がより正の方向に変位し悪化してしまい、フローティ
ング方式を採用する意味がなくなるので好ましくない。
なお、条件（１）の下限を１．２にすると、さらに像面
湾曲、非点収差等の収差の変動が少なくなり、さらに条
件（１）の下限を１．３にすれば、本発明の効果をより
発揮できる。

【００１１】また逆に条件（１）の上限を上回ると、第
２レンズ群後群Ｇ_2Rの移動量が著しく大きくなり、第２
レンズ群前群Ｇ_2Fとの間のフローティング間隔を確保す
るのが困難になる。また、収差的に見てもフローティン
グ効果が過剰に働き、上記とは逆に像面湾曲、非点収差
が近距離撮影時に負の方向に変位し、好ましくない。な
お、条件（１）の上限を３．０とし、さらには２．５と
すると、さらに本発明の効果を発揮することができる。

【００１２】次に本発明においては、第２レンズ群前群
Ｇ_2Fと第２レンズ群後群Ｇ_2Rとの焦点距離をそれぞれｆ
_2Fとｆ_2Rとしたとき、０．１≦ｆ_2R／ｆ_2F≦５ ‥‥（２）なる条件を満足することが好ましい。条件（２）の下限
を下回る場合、第２レンズ群後群Ｇ_2Rに比べて第２レン
ズ群前群Ｇ_2Fのパワーが弱くなることを意味している。
この場合、第２レンズ群後群Ｇ_2Rの最も物体側のレンズ
面に入射する軸上光線の傾角αが発散したままとなり、
値も比較的大きな値になる。したがって、合焦時にフロ
ーティングを行えば、傾角αが大きい値を取る分だけ球
面収差の変動を発生させ好ましくない。また、球面収差
の変動がある程度許容できるような暗い光学系において
も、第２レンズ群Ｇ₂全体のパワーの中で第２レンズ群
後群Ｇ_2Rに強いパワーを持たせることになり、上方コマ
収差が悪化し、好ましくない。なお、条件（２）の下限
を０．２とし、さらには０．３とすると、さらに良好な
パワーバランスが得られ、本発明の効果をより発揮でき
る。

【００１３】逆に条件（２）の上限を上回る場合、上記
とは逆に第２レンズ群後群Ｇ_2Rのパワーが弱まり、第２
レンズ群前群Ｇ_2Fのパワーが強まるパワーバランスにな
る。このため、後群Ｇ_2Rの最も物体側のレンズ面に入射
する軸上光線の傾角αは収れんし、比較的に大きい値を
取る。したがって、フローティングを行えば傾角αが大
きい分球面収差の変動を招き好ましくない。また、第２
レンズ群Ｇ₂全体のパワーの中で、第２レンズ群前群Ｇ
_2Fに強いパワーを持たせることになり、第１レンズ群Ｇ
₁から入射する大きく発散された軸上光線を強いパワー
によって収れんさせなければならず、球面収差の補正が
悪化し好ましくない。なお、条件（２）の上限を４と
し、さらには３．５とすることによって、さらに良好な
パワーバランスになり、本発明の効果を発揮することが
できる。

【００１４】次に本発明においては、第１レンズ群Ｇ₁
の焦点距離をｆ₁とし、第２レンズ群Ｇ₂の無限遠合焦時
における焦点距離をｆ₂としたとき、０．５≦｜ｆ₁｜／ｆ₂≦２．４ ‥‥（３）なる条件を満足することが好ましい。条件（３）の下限
を下回ると、第２レンズ群Ｇ₂に比べて第１レンズ群Ｇ₁
のパワーが著しく強くなるために、前玉径は小さくなる
が、下方コマ収差、像面湾曲、非点収差が良好に補正で
きなくなるので好ましくない。なお、条件（３）の下限
を０．７とすることにより、より少ないレンズ構成で良
好な収差補正が可能になる。

【００１５】逆に条件（３）の上限を上回ると、第２レ
ンズ群Ｇ₂に比べて第１レンズ群Ｇ₁のパワーが弱くなる
ために、前玉径の増大につながる。また、第２レンズ群
Ｇ₂のパワーが強まりすぎた場合、球面収差の補正が悪
化する傾向があるばかりか、バックフォーカスが十分に
確保できなくなる可能性があり、好ましくない。なお、
条件（３）の上限を２とし、さらには１．９２とするこ
とによって、さらに小型で良好な収差補正が可能にな
る。

【００１６】次に本発明においては、レンズ系全系の焦
点距離をｆとし、第１レンズ群Ｇ₁と第２レンズ群Ｇ₂と
の間の無限遠合焦時の可変空気間隔をＤ_1-2としたと
き、０．３≦Ｄ_1-2／ｆ≦２．５ ‥‥（４）なる条件を満足することが好ましい。条件（４）の下限
を下回ると、第１レンズ群Ｇ₁と第２レンズ群Ｇ₂への軸
外光線の入射高ｈ_eや傾角α_eと、軸上光線の入射高ｈや
傾角αとの分離が不十分になり、像面湾曲、非点収差、
下方コマ収差が悪化するばかりか、前玉径が増大し好ま
しくない。また、合焦時の移動量を十分に確保できなく
なり好ましくない。なお条件（４）の下限を０．４１と
し、さらには０．４５にすると、さらに軸外光線に対す
る収差補正が有利になる。更に０．５にすると、より前
玉径を小さくし、十分な周辺光量を得ることができる。

【００１７】逆に条件（４）の上限を上回ると、全長が
大きくなりすぎ好ましくない。また、その値が第１レン
ズ群Ｇ₁の薄肉化により達成されたものであれば、当
然、前記のとおり軸外収差の悪化と、周辺光量不足を招
く結果になり好ましくない。なお、条件（４）の上限を
２とし、さらには１．５にすると、全長を十分短く保つ
ことができ、より好ましい。

【００１８】次に本発明においては、第２レンズ群Ｇ₂
の無限遠合焦時における焦点距離をｆ₂としたとき、１．６≦ｆ₂／ｆ≦３ ‥‥（５）なる条件を満足することが好ましい。条件（５）の下限
を下回ると、第２レンズ群Ｇ₂のパワーが著しく強くな
るため、バックフォーカスが十分に確保できなくなるば
かりか、球面収差や上方コマ収差の補正が困難になる。
また、合焦時の収差変動も増し好ましくない。なお、条
件（５）の下限を１．７５にすれば、より良好な収差補
正が可能となる。

【００１９】逆に条件（５）の上限を上回る場合、第２
レンズ群Ｇ₂のパワーが弱くなるため、全長が大きくな
り、また、ペッツバール和も負の方向に変位するため、
非点収差が悪化し、これを良好に補正するためには構成
枚数の増大につながり、好ましくない。また、合焦時に
移動量が増大し、その結果さらなる大型化を招き好まし
くない。なお、条件（５）の上限を２．６にすることに
よって、よりコンパクトで、収差補正が良好なレトロフ
ォーカス型レンズが達成できる。

【００２０】次に本発明においては、第１レンズ群Ｇ₁
中の負メニスカスレンズ成分Ｌ_Aを最も物体側に配置
し、該負メニスカスレンズ成分Ｌ_Aの焦点距離をｆ_Aとし
たとき、０．１≦ｆ_A／ｆ₁≦１．０ ‥‥（６）なる条件を満足することが好ましい。条件（６）の下限
を下回ると、第１レンズ群Ｇ₁のパワーに比べて、負メ
ニスカスレンズ成分Ｌ_Aが著しく強いパワーを有するこ
とになる。したがって、軸外光線の入射高ｈ_eの最も大
きい負レンズが著しく強いパワーを有することになり、
非球面を導入しても十分な歪曲、像面湾曲等の軸外収差
の補正が困難になる。逆に条件（６）の上限を上回る
と、軸外光線の入射高ｈ_eの最も大きい負レンズのパワ
ーが弱まることを意味し、前玉径の増大、周辺光量の低
下を招き好ましくない。なお、条件（６）の上限を０．
８とし、さらには０．６５にすると、さらに本発明の効
果を発揮することができる。

【００２１】次に本発明においては、第１レンズ群Ｇ₁
中の正レンズ成分Ｌ_Bを最も像側に配置し、該正レンズ
成分Ｌ_Bのｄ線を基準としたアッベ数をν_dとしたとき、 ν_d＜４５ ‥‥（７）なる条件を満足することが好ましい。本発明の場合、各
群とも単独で十分な収差補正および色消しをするところ
に特徴がある。したがって、第１レンズ群Ｇ₁が比較的
強いパワーを有する負のレンズ群の場合、十分に色消し
するためには、第１レンズ群Ｇ₁内の正レンズ成分Ｌ_Bに
高分散、すなわちアッベ数の小さいガラスを使用する必
要がある。したがって条件（７）の上限を上回ると、本
発明の場合、第１レンズ群Ｇ₁の色消しが十分行えず、
結果的に倍率色収差が著しく悪化し好ましくない。な
お、条件（７）の上限を３５とし、さらには３０とする
ことによって、より良好な色消しが可能になり望まし
い。

【００２２】次に本発明においては、第１レンズ群Ｇ₁
中の正レンズ成分Ｌ_Bを最も像側に配置し、該正レンズ
成分Ｌ_Bの焦点距離をｆ_Bとしたとき、０．３≦ｆ_B／｜ｆ₁｜≦２．０ ‥‥（８）なる条件を満足することが好ましい。条件（８）の下限
を下回ると、正レンズ成分Ｌ_Bのパワーが強くなりすぎ
て厚肉化し、レンズのフチ厚がなくなり加工困難にな
る。また、収差補正上の問題が解決できたとしても偏心
に弱く好ましくない。なお、条件（８）の下限を０．５
にすることで、さらに本発明の効果が発揮できる。逆に
条件（８）の上限を上回ると、正レンズ成分Ｌ_Bのパワ
ーが弱くなり、下方コマ収差、像面湾曲の補正を十分に
行うには、結果的に他に複数の正レンズが必要になり、
コストアップと大型化の点で好ましくない。なお、条件
（８）の上限を１．７とすることによって、さらに本発
明の効果が発揮できる。

【００２３】次に本発明においては、第２レンズ群Ｇ₂
が、正レンズと負レンズとの接合よりなる接合レンズを
少なくとも１組有し、該接合レンズの正レンズと負レン
ズとのｄ線に対する屈折率をそれぞれｎ_pとｎ_nとしたと
き、０．１５≦ｎ_n−ｎ_p≦０．５ ‥‥（９）なる条件を満足することが好ましい。本発明のように、
第１レンズ群Ｇ₁と第２レンズ群Ｇ₂が共に比較的に強い
パワーを有したレトロフォーカス型レンズの場合、ペッ
ツバール和を正の値にするために、接合レンズを有する
ことが望ましい。条件（９）の下限を下回ると、接合レ
ンズ中の負レンズと正レンズとの屈折率の差が著しく小
さくなり、ペッツバール和が小さくなりすぎて、結果的
に像面湾曲および非点収差が補正困難になり好ましくな
い。なお、条件（９）の下限を０．２とし、さらには
０．２５にすると、より良好な収差補正が可能になる。
逆に条件（９）の上限を上回る場合、現在のガラス材料
においては負レンズの分散が大きくなり過ぎて色消し過
剰になり好ましくない。

【００２４】次に本発明においては、第２レンズ群Ｇ₂
の中に、又は第１レンズ群Ｇ₁と第２レンズ群Ｇ₂との間
に、開口絞りを配置することが好ましい。また、さらに
好ましくは、開口絞りを第２レンズ群Ｇ₂の中に配置
し、開口絞りを挟んだ前後に、少なくとも各１組の正レ
ンズと負レンズとの接合よりなる接合レンズを配置する
ことが望ましい。この場合、両方の接合レンズが条件
（９）を満足することがより望ましい。また本発明にお
いては、第１レンズ群Ｇ₁中の負メニスカスレンズ成分
Ｌ_Aと正レンズ成分Ｌ_Bとの間に、負レンズ成分を介在さ
せることもできる。

【００２５】また、第１レンズ群中に導入された非球面
は、軸外光線の入射高ｈ_eが比較的大きいところが歪
曲、像面湾曲等の補正に有利なため、負メニスカスレン
ズ成分Ｌ_Aに設けることが望ましく、像面に向かって凹
面を向けた像面側の面に設定することがより望ましい。
また、非球面の形状は、負レンズ成分に設けた場合、中
心部分の曲率より、周辺部分の曲率が緩くなる形状すな
わち中心部分に比べ周辺部分の負の屈折力（度）が弱く
なる形状を有し、また、正レンズ成分に設けた場合、中
心部分の曲率より周辺部分の曲率が強くなる形状、すな
わち中心部分に比べ周辺部分の正の屈折力（度）が強く
なる形状を有することが望ましい。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。図１、図４、図７、図１０及び図１３に、それぞ
れ本発明によるレトロフォーカス型レンズの第１〜第５
実施例のレンズ構成図を示す。各実施例は物体側から順
に、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とを有する。第１レンズ群
Ｇ₁は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ成分
Ｌ_Aと、該負メニスカスレンズ成分Ｌ_Aよりも像側に配置
された正レンズ成分Ｌ_Bとを有し、第１レンズ群Ｇ₁の各
レンズ面のうち少なくとも１面は非球面に形成されてい
る。第２レンズ群Ｇ₂は、物体側から順に、正の屈折力
を有する第２レンズ群前群Ｇ_2Fと、正の屈折力を有する
第２レンズ群後群Ｇ_2Rとを有する。このレトロフォーカ
ス型レンズでは、無限遠物点から近距離物点への合焦に
際して、第２レンズ群前群Ｇ_2Fと第２レンズ群後群Ｇ_2R
とを互いに異なる移動量で物体側に移動することによっ
てフォーカシングを行っている。

【００２７】以下の表１〜表５に、それぞれ第１〜第５
実施例の全体諸元、レンズ諸元、非球面データ、及びフ
ォーカシングデータを示す。各表の全体諸元において、
ｆは全系の焦点距離、Ｆ_NOはＦナンバー、２ωは画角を
表す。また各表のレンズ諸元において、第１カラムは物
体側からのレンズ面の番号、第２カラムｒはレンズ面の
曲率半径、第３カラムｄはレンズ面の中心間距離、第４
カラムν_dはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を基準とした
アッベ数、第５カラムｎ_dはｄ線による屈折率、第６カ
ラムはレンズ群番号を表す。

【００２８】レンズ面番号に※印を付したレンズ面は非
球面を表し、非球面のレンズ面における曲率半径ｒは、
非球面の頂点での曲率半径を表す。いずれの非球面も、
次式で表される回転対称非球面である。ｘ：非球面の頂点から光軸方向に測った距離ｙ：非球面の頂点を通る光軸からの高さＣ₀：１／ｒ（ｒ＝非球面の頂点曲率半径）ｋ：円錐定数Ｃ₄，Ｃ₆，Ｃ₈，Ｃ₁₀：４次〜１０次の非球面係数

【００２９】各表の非球面データにおいて、第１カラム
は非球面のレンズ面の番号、第２カラムｋは円錐定数、
第３カラムＣ₄、Ｃ₆、Ｃ₈及びＣ₁₀は非球面係数を表
す。各表のフォーカシングデータにおいて、ｆ／βは焦
点距離又は横倍率、Ｄ_Oは物点距離、Ｄ_1-2は第１レンズ
群Ｇ₁と第２レンズ群Ｇ₂との間の可変空気間隔、Ｂｆは
バックフォーカスを表す。

【００３０】また以下の表６に、各実施例について、各
条件（１）〜（９）におけるパラメータの値を示す。条
件（１）のパラメータＸ_R／Ｘ_Fの値は、上段が最適値、
中段と下段がそれぞれ実用的に使用可能の範囲の上限と
下限を示している。すなわち中段と下段との範囲内にパ
ラメータＸ_R／Ｘ_Fの値を保って合焦を行えば、実用上十
分な性能が得られるが、各実施例においては最適な値と
して表に示した数値により作成されている。また条件
（９）のパラメータｎ_n−ｎ_pの値は、第２レンズ群Ｇ₂
中の接合レンズのうち、物体側から順に存在する接合レ
ンズの個数分だけ示している。

【００３１】

【表１】［全体諸元］ｆ＝１．０，Ｆ_NO＝Ｆ２．８８，２ω＝１０５．１° ［レンズ諸元］Ｎｏｒｄ ν_d ｎ_d 1 3.4449 0.1277 45.37 1.796681 ※2 0.7977 0.8262 3 -12.8834 0.1352 45.37 1.796681 4 2.0286 0.1803 5 8.2106 0.1202 40.90 1.796310 6 1.7841 0.3380 64.10 1.516800 7 14.9093 0.0300 8 2.9398 0.3755 25.50 1.804581 9 -3.3167 ｄ₉ 10 -8.1707 0.1652 70.41 1.487490 11 -1.7803 0.0075 12 1.4924 0.3380 70.41 1.487490 13 -1.2891 0.3380 43.35 1.840421 14 5.9201 ｄ₁₄ 15 絞り 0.0751 16 5.0476 0.3755 45.37 1.796681 17 1.3988 0.3004 58.90 1.518230 18 -1.4377 0.0075 19 4.5811 0.0976 37.17 1.834000 20 0.9899 0.3004 70.41 1.487490 21 -2.4444 Ｂｆ［非球面データ］ＮｏｋＣ₄ -1.78960×10^-2 2 0.4926 Ｃ₆ -5.57030×10^-2 Ｃ₈ 6.61130×10^-2 Ｃ₁₀ -5.67510×10^-2 ［フォーカシングデータ］位置１位置２位置３位置４ｆ／β 1.00000 -0.02500 -0.08900 -0.24080 Ｄ_O ∞ 39.0239 10.7332 3.2224 ｄ₉（Ｄ_1-2） 0.77340 0.75700 0.71697 0.61171 ｄ₁₄ 0.21478 0.20330 0.17528 0.10160 Ｂｆ 2.32808 2.35621 2.42713 2.62943

【００３２】

【表２】［全体諸元］ｆ＝１．０，Ｆ_NO＝Ｆ２．９，２ω＝１０５．２° ［レンズ諸元］Ｎｏｒｄ ν_d ｎ_d 1 2.9737 0.1269 43.35 1.840421 ※2 0.8305 0.8209 3 -13.6526 0.1343 49.45 1.772789 4 3.0658 0.2090 5 30.6872 0.1194 45.37 1.796681 6 1.4953 0.3358 64.10 1.516800 7 5.2720 0.0075 8 2.4823 0.3731 28.56 1.795040 9 -3.3030 ｄ₉ 10 -5.3075 0.1642 70.41 1.487490 11 -1.7553 0.0075 12 1.4454 0.3731 70.41 1.487490 13 -1.1881 0.1493 45.37 1.796681 14 5.9495 ｄ₁₄ 15 絞り 0.0746 16 4.4468 0.4478 43.35 1.840421 17 2.2993 0.0597 18 6.8178 0.2090 58.90 1.518230 19 -1.4444 0.0075 20 4.4145 0.0746 33.89 1.803840 21 1.1016 0.4030 70.41 1.487490 22 -2.4640 Ｂｆ［非球面データ］ＮｏｋＣ₄ 4.31320×10^-3 2 0.4451 Ｃ₆ 3.25420×10^-2 Ｃ₈ -3.95210×10^-2 Ｃ₁₀ 3.54450×10^-2 ［フォーカシングデータ］位置１位置２位置３位置４ｆ／β 1.00000 -0.02500 -0.0890 -0.24295 Ｄ_O ∞ 38.9426 10.5640 3.1013 ｄ₉（Ｄ_1-2） 1.01422 1.00049 0.96666 0.87825 ｄ₁₄ 0.24836 0.23462 0.20080 0.11239 Ｂｆ 2.31267 2.34040 2.41084 2.61036

【００３３】

【表３】［全体諸元］ｆ＝１．０，Ｆ_NO＝Ｆ３．５０，２ω＝１０５．８° ［レンズ諸元］Ｎｏｒｄ ν_d ｎ_d 1 3.2706 0.1269 43.35 1.840421 ※2 0.7073 0.7463 3 -4.9654 0.1194 46.54 1.804109 4 1.0339 0.4478 64.10 1.516800 5 -9.0659 0.0384 6 178.7856 0.1343 49.45 1.772789 7 4.0967 0.2228 8 2.4144 0.3358 28.56 1.795040 9 -4.1672 ｄ₉ 10 3.7092 0.1642 65.77 1.464500 11 -2.1747 0.0075 12 1.6014 0.3731 65.77 1.464500 13 -1.2749 0.1493 43.35 1.840421 14 37.3311 ｄ₁₄ 15 絞り 0.1119 16 7.1753 0.3731 43.35 1.840421 17 1.0679 0.2985 58.90 1.518230 18 -1.5358 0.0075 19 -25.2282 0.0746 33.89 1.803840 20 0.9805 0.4030 70.41 1.487490 21 -1.5409 Ｂｆ［非球面データ］ＮｏｋＣ₄ -8.93630×10^-2 2 0.4763 Ｃ₆ 4.70920×10^-2 Ｃ₈ -6.22020×10^-2 Ｃ₁₀ -9.45760×10^-2 ［フォーカシングデータ］位置１位置２位置３ｆ／β 1.00000 -0.02500 -0.10000 Ｄ_O ∞ 39.5977 9.6147 ｄ₉（Ｄ_1-2） 0.74209 0.71751 0.64273 ｄ₁₄ 0.14925 0.13696 0.09957 Ｂｆ 2.30931 2.34617 2.45835

【００３４】

【表４】［全体諸元］ｆ＝１．０，Ｆ_NO＝Ｆ２．８７，２ω＝１０５．５° ［レンズ諸元］Ｎｏｒｄ ν_d ｎ_d 1 10.1795 0.1269 45.37 1.796681 ※2 0.7688 0.7463 3 5.5736 0.1343 49.45 1.772789 4 2.0069 0.2353 5 2.1049 0.4104 28.56 1.795040 6 -6.5537 ｄ₆ 7 1.3145 0.3511 65.77 1.464500 8 -1.0293 0.1088 45.37 1.796681 9 -9.8784 ｄ₉ 10 絞り 0.1000 11 7.4363 0.3723 45.37 1.796681 12 1.2189 0.2985 58.90 1.518230 13 -1.4851 0.0075 14 3.0371 0.0746 33.89 1.803840 15 1.1072 0.3298 70.41 1.487490 16 -2.4042 Ｂｆ［非球面データ］ＮｏｋＣ₄ -8.18250×10^-2 2 0.3347 Ｃ₆ -1.98560×10^-2 Ｃ₈ -6.12160×10^-3 Ｃ₁₀ -1.14270×10^-2 ［フォーカシングデータ］位置１位置２位置３ｆ／β 1.00000 -0.02500 -0.10000 Ｄ_O ∞ 39.4722 9.4891 ｄ₆（Ｄ_1-2） 1.13372 1.12045 1.08026 ｄ₉ 0.16119 0.14792 0.10773 Ｂｆ 2.31330 2.33984 2.42021

【００３５】

【表５】［全体諸元］ｆ＝１．０，Ｆ_NO＝Ｆ２．８９，２ω＝９４．９° ［レンズ諸元］Ｎｏｒｄ ν_d ｎ_d 1 27.6121 0.1062 43.35 1.840421 ※2 0.7047 0.9374 3 3.0865 0.2188 23.01 1.860741 4 -12.0267 ｄ₄ 5 2.7473 0.2188 65.77 1.464500 6 -1.9382 0.0063 7 1.1586 0.3438 65.77 1.464500 8 -0.9912 0.1250 45.37 1.796681 9 2.5041 ｄ₉ 10 絞り 0.0938 11 -3.9371 0.3125 45.37 1.796681 12 1.3819 0.2500 64.10 1.516800 13 -0.9759 0.0063 14 3.0386 0.0625 33.89 1.803840 15 0.9629 0.3375 70.41 1.487490 16 -1.5346 Ｂｆ［非球面データ］ＮｏｋＣ₄ -9.64400×10^-2 2 0.1612 Ｃ₆ 4.59470×10^-2 Ｃ₈ -8.17730×10^-2 Ｃ₁₀ 6.66720×10^-2 ［フォーカシングデータ］位置１位置２位置３ｆ／β 1.00000 -0.02500 -0.10000 Ｄ_O ∞ 39.3527 9.3881 ｄ₄（Ｄ_1-2） 0.56265 0.54335 0.48458 ｄ₉ 0.12500 0.11535 0.08597 Ｂｆ 1.93777 1.96694 2.05842

【００３６】

【表６】実施例番号１２３４５（１）Ｘ_R／Ｘ_F 1.6 1.84 1.5 2.0 1.5 使用可能範囲下限 1.3 1.5 1.3 1.6 1.2 同上限 2.0 2.3 2.1 2.5 2.0 （２）ｆ_2R／ｆ_2F 0.540 0.540 2.538 0.324 0.654 （３）｜ｆ₁｜／ｆ₂ 1.048 1.048 0.873 1.374 1.198 （４）Ｄ_1-2／ｆ 0.773 1.014 0.742 1.134 0.563 （５）ｆ₂／ｆ 2.365 2.350 2.477 2.173 1.968 （６）ｆ_A／ｆ₁ 0.537 0.572 0.508 0.352 0.366 （７）ν_d 25.50 28.56 28.56 28.56 23.01 （８）ｆ_B／｜ｆ₁｜ 0.803 0.745 0.909 0.686 1.219 （９）ｎ_n−ｎ_p 0.353 0.309 0.376 0.332 0.332 0.278 0.316 0.322 0.279 0.280 0.347 0.316 0.316 0.316

【００３７】図２（Ｄ_O＝∞）と図３（β＝−０．０８
９）に第１実施例の、図５（Ｄ_O＝∞）と図６（β＝−
０．０８９）に第２実施例の、図８（Ｄ_O＝∞）と図９
（β＝−０．１）に第３実施例の、図１１（Ｄ_O＝∞）
と図１２（β＝−０．１）に第４実施例の、及び図１４
（Ｄ_O＝∞）と図１５（β＝−０．１）に第５実施例の
諸収差を示す。球面収差図中、点線は正弦条件を示し、
非点収差図中、破線はメリジオナル像面を表し、実線は
サジタル像面を示す。各図中Ｆ_NOはＦナンバー、ＮＡは
開口数、ωは半画角、Ｈ_Oは近距離物点に対する入射高
を表す。表６及び各収差図より明らかなように、各実施
例とも所要のレンズ構成と条件（１）とを満たすことに
より、更には条件（２）〜（９）を満たすことにより、
諸収差が良好に補正されたレトロフォーカス型レンズが
得られたことが分かる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、Ｆナンバ
ーがＦ３．５〜Ｆ２．８と明るく、画角２ωが２ω＝９
５°〜１０６°に及ぶ超広角レトロフォーカス型レンズ
において、小型で前玉径が小さく、かつ合焦時の収差変
動が小さく、特に像面湾曲や非点収差、倍率色収差の変
動がほとんどなく、近距離合焦時の周辺光量低下もほと
んどない、リアフォーカス方式のレトロフォーカス型レ
ンズを実現することができる。

【００３９】なお本発明では、第１レンズ群Ｇ₁に非球
面を導入したが、第２レンズ群Ｇ₂にさらに非球面を設
けて大口径化することも可能である。また各実施例の第
１レンズ群Ｇ₁と第２レンズ群Ｇ₂との間の空気間隔より
明らかなように、最短撮影距離をさらに短縮することも
できる。また本発明では、第１レンズ群Ｇ₁と第２レン
ズ群Ｇ₂とで独立した収差補正および色消しを実現して
いるため、第２レンズ群Ｇ₂を第１レンズ群Ｇ₁の光軸に
対してシフトさせたり、フィルム面に対しティルトさせ
ることによって、シフト、ティルトレンズとして発展さ
せることも可能であり、本発明のどの実施例を用いても
良好な収差補正を実現することができる。また同様の機
構により、いわゆる防振レンズとしても使用可能であ
り、このような機構を付加した場合も本発明の範囲内で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の構成図

【図２】第１実施例の収差図（Ｄ_O＝∞）

【図３】第１実施例の収差図（β＝−０．０８９）

【図４】第２実施例の構成図

【図５】第２実施例の収差図（Ｄ_O＝∞）

【図６】第２実施例の収差図（β＝−０．０８９）

【図７】第３実施例の構成図

【図８】第３実施例の収差図（Ｄ_O＝∞）

【図９】第３実施例の収差図（β＝−０．１）

【図１０】第４実施例の構成図

【図１１】第４実施例の収差図（Ｄ_O＝∞）

【図１２】第４実施例の収差図（β＝−０．１）

【図１３】第５実施例の構成図

【図１４】第５実施例の収差図（Ｄ_O＝∞）

【図１５】第５実施例の収差図（β＝−０．１）

【符号の説明】

Ｇ₁…第１レンズ群Ｇ₂…第２
レンズ群Ｇ_2F…第２レンズ群前群Ｇ_2R…第２
レンズ群後群Ｌ_A…負メニスカスレンズ成分Ｌ_B…正レ
ンズ成分Ｄ_1-2…第１レンズ群Ｇ₁と第２レンズ群Ｇ₂との間の可
変空気間隔 ※…非球面Ｓ…開口絞
り

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物体側から順に、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
を有し、前記第１レンズ群Ｇ₁は、物体側に凸面を向けた負メニ
スカスレンズ成分Ｌ_Aと、該負メニスカスレンズ成分Ｌ_A
よりも像側に配置された正レンズ成分Ｌ_Bとを有し、第
１レンズ群Ｇ₁の各レンズ面のうち少なくとも１面は非
球面に形成され、前記第２レンズ群Ｇ₂は、物体側から順に、正の屈折力
を有する第２レンズ群前群Ｇ_2Fと、正の屈折力を有する
第２レンズ群後群Ｇ_2Rとを有し、無限遠物点から近距離物点への合焦は、前記第２レンズ
群前群Ｇ_2Fと第２レンズ群後群Ｇ_2Rとを互いに異なる移
動量にて物体側に移動することによって行い、前記第２レンズ群前群Ｇ_2Fと第２レンズ群後群Ｇ_2Rとの
無限遠物点合焦時から近距離物点合焦時までの移動量を
それぞれＸ_FとＸ_Rとしたとき、以下の条件を満足するレ
トロフォーカス型レンズ。１＜Ｘ_R／Ｘ_F≦５ ‥‥（１）
【請求項２】前記第２レンズ群前群Ｇ_2Fと第２レンズ群
後群Ｇ_2Rとの焦点距離をそれぞれｆ_2Fとｆ_2Rとしたと
き、以下の条件を満足する請求項１記載のレトロフォー
カス型レンズ。０．１≦ｆ_2R／ｆ_2F≦５ ‥‥（２）
【請求項３】前記第１レンズ群Ｇ₁の焦点距離をｆ₁と
し、前記第２レンズ群Ｇ₂の無限遠合焦時における焦点
距離をｆ₂としたとき、以下の条件を満足する請求項１
又は２記載のレトロフォーカス型レンズ。０．５≦｜ｆ₁｜／ｆ₂≦２．４ ‥‥（３）
【請求項４】レンズ系全系の焦点距離をｆとし、前記第
１レンズ群Ｇ₁と第２レンズ群Ｇ₂との間の無限遠合焦時
の空気間隔をＤ_1-2としたとき、以下の条件を満足する
請求項１、２又は３記載のレトロフォーカス型レンズ。０．３≦Ｄ_1-2／ｆ≦２．５ ‥‥（４）
【請求項５】レンズ系全系の焦点距離をｆとし、前記第
２レンズ群Ｇ₂の無限遠合焦時における焦点距離をｆ₂と
したとき、以下の条件を満足する請求項１、２、３又は
４記載のレトロフォーカス型レンズ。１．６≦ｆ₂／ｆ≦３ ‥‥（５）
【請求項６】第１レンズ群Ｇ₁中の前記負メニスカスレ
ンズ成分Ｌ_Aは最も物体側に配置され、前記第１レンズ群Ｇ₁の焦点距離をｆ₁とし、該第１レン
ズ群Ｇ₁の前記負メニスカスレンズ成分Ｌ_Aの焦点距離を
ｆ_Aとしたとき、以下の条件を満足する請求項１、２、
３、４又は５記載のレトロフォーカス型レンズ。０．１≦ｆ_A／ｆ₁≦１．０ ‥‥（６）
【請求項７】第１レンズ群Ｇ₁中の前記正レンズ成分Ｌ_B
は最も像側に配置され、該正レンズ成分Ｌ_Bのｄ線を基準としたアッベ数をν_dと
したとき、以下の条件を満足する請求項１〜６のいずれ
か１項記載のレトロフォーカス型レンズ。 ν_d＜４５ ‥‥（７）
【請求項８】第１レンズ群Ｇ₁中の前記正レンズ成分Ｌ_B
は最も像側に配置され、前記第１レンズ群Ｇ₁の焦点距離をｆ₁とし、該第１レン
ズ群Ｇ₁の前記正レンズ成分Ｌ_Bの焦点距離をｆ_Bとした
とき、以下の条件を満足する請求項１〜７のいずれか１
項記載のレトロフォーカス型レンズ。０．３≦ｆ_B／｜ｆ₁｜≦２．０ ‥‥（８）
【請求項９】前記第２レンズ群Ｇ₂は、正レンズと負レ
ンズとの接合よりなる接合レンズを少なくとも１組有
し、該接合レンズの前記正レンズと負レンズとのｄ線に対す
る屈折率をそれぞれｎ_pとｎ_nとしたとき、以下の条件を
満足する請求項１〜８のいずれか１項記載のレトロフォ
ーカス型レンズ。０．１５≦ｎ_n−ｎ_p≦０．５ ‥‥（９）
【請求項１０】前記第２レンズ群Ｇ₂の中に、又は前記
第１レンズ群Ｇ₁と第２レンズ群Ｇ₂との間に、開口絞り
を配置した請求項１〜９のいずれか１項記載のレトロフ
ォーカス型レンズ。
【請求項１１】前記開口絞りは前記第２レンズ群Ｇ₂の
中に配置され、該開口絞りを挟んだ前後に、少なくとも各１組の正レン
ズと負レンズとの接合よりなる接合レンズを配置した請
求項１０記載のレトロフォーカス型レンズ。
【請求項１２】第１レンズ群Ｇ₁中の前記負メニスカス
レンズ成分Ｌ_Aと正レンズ成分Ｌ_Bとの間に、負レンズ成
分を介在させた請求項１〜１１のいずれか１項記載のレ
トロフォーカス型レンズ。
【請求項１３】第１レンズ群Ｇ₁中の前記負メニスカス
レンズ成分Ｌ_Aの像側レンズ面を、前記非球面とした請
求項１〜１２のいずれか１項記載のレトロフォーカス型
レンズ。