JP2003121735A - 超広角レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型かつ高性能で、近距離収差変動の少な
く、口径Ｆ１．４程度の明るさを有し、包括角（画角）
２ω＝９４゜を上回るの超広角大口径レンズ等を提供す
る。 【解決方法】 物体側から順に、合焦時に固定で負の屈
折力を有する負レンズ群Ｇｎと、全体で正の屈折力を有
し合焦時に移動する正レンズ群Ｇｐとを有し、正レンズ
群Ｇｐは、開口絞りを有する前群Ｇｆと、正の屈折力を
有する後群Ｇｒとを備え、前群Ｇｆと後群Ｇｒとは近距
離合焦時にそれぞれ異なる移動量で物体方向に移動する
ことによって合焦を行い、規定の条件を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は大画角を有する大口
径超広角レンズに関し、特に、フローティング機構を有
した大口径レトロフォーカス型超広角レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、提案されている大口径超広角レン
ズには、口径Ｆ１．４の大口径を有し、包括角（画角）
２ω＝９４゜を上回るほどのものは殆どない。また、大
口径超広角レンズにおける合焦方式として、例えば特開
平１−１３４４１１号公報等に開示のインターナルフォ
ーカス方式の大口径超広角レンズが提案されている。こ
の方式は、レンズ系内部のレンズ群を移動させて合焦す
る方式である。さらに別の合焦方式として、本願発明者
による特開平７−３５９７４号公報に開示のリアフォー
カス方式の大口径広角レンズが提案されている。この方
式は、レンズ系において最も像側のレンズ群のみを移動
させて合焦する方式である。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】上述のように、包括
角（画角）２ω＝９４゜を越え、口径Ｆ１．４に達する
レンズ系の発明提案は殆どない。また、斯かるレンズ系
を備えた商品も存在していない。本発明は、包括角（画
角）２ω＝９４゜以上の大画角を有し、かつ口径Ｆ１．
４の大口径を有する今までにない大口径超広角レンズを
提案するものである。大口径超広角レンズを開発するに
あたり、常用可能な程度の小型化、高い光学性能、周辺
光量の確保、量産性の高い非球面の使用、特に、画角の
極端に大きいレンズの近距離収差変動を抑えることが大
きな技術的課題である。また、口径が著しく大きければ
より良像として許容できる残存収差量は著しく小さくな
る。このため、無限遠の光学性能の向上の難易度に近距
離収差変動の補正の難易度も加わり、さらに実現が難し
いものとなる。したがって、従来の技術を用いるだけで
は満足な結果を得ることはできない。

【０００４】斯かる観点より、特開平１−１３４４１１
号公報に開示のレンズは、画角が小さく、かつ従来の他
のレンズと比較しても大型である。またこのレンズは、
さらなる大画角化を図れば、さらなる大型化を招くこと
になる。また特に、非点収差やコマ収差の補正が不充分
で、合焦による収差変動も十分ではない。加えて、レト
ロフォーカス型レンズ群の内部で合焦しているために、
デッドスペースの確保だけでも大型化は免れない。一
方、特開平７−３５９７４号公報に開示のレンズは、そ
のレンズ設計の技術を延長しても、小型で高性能なレン
ズの設計解を得ることはできない。

【０００５】そこで本発明は上記問題に鑑みてなされた
ものであり、小型かつ高性能で、近距離収差変動が少な
く、口径Ｆ１．４程度の明るさを有し、包括角（画角）
２ω＝９４゜を上回る超広角大口径レンズを提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、物体側から順に、合焦時に固定で負の屈折
力を有する負レンズ群Ｇｎと、全体で正の屈折力を有し
合焦時に移動する正レンズ群Ｇｐとを有し、前記正レン
ズ群Ｇｐは、開口絞りを有する前群Ｇｆと、正の屈折力
を有する後群Ｇｒとを備え、前群Ｇｆと後群Ｇｒとは近
距離合焦時にそれぞれ異なる移動量で物体方向に移動す
ることによって合焦を行い、任意の近距離物点に合焦し
たときの前記前群Ｇｆの移動量をＸｆ、前記後群Ｇｒの
移動量をＸｒとしたとき、 （１） ０．１ ＜ Ｘｒ／Ｘｆ ＜ １．０ なる条件式（１）を満足することを特徴とする超広角レ
ンズを提供する。

【０００７】また本発明の好ましい態様によれば、前記
前群Ｇｆの焦点距離をｆｆ、前記後群Ｇｒの焦点距離を
ｆｒとしたとき （２） ０．１ ＜ ｜ｆｒ／ｆｆ｜ ＜ ５．２ なる条件式（２）を満足することが望ましい。

【０００８】また本発明の好ましい態様によれば、前記
負レンズ群Ｇｎの焦点距離をｆｎ、前記正レンズ群Ｇｐ
の無限遠合焦時の焦点距離をｆｐとしたとき （３） １．０ ＜ −ｆｎ／ｆｐ ＜ ５．０ なる条件式（３）を満足することが望ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】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。このことは、ザイデル収差を余す
ところ無く補正することに他ならない。このような設計
における困難性のため、包括角（画角）２ω＝９４゜を
越え、口径Ｆ１．４に達するレンズ系の発明提案は殆ど
ない。本発明は、今までにない斯かる仕様のレンズ系
を、常用可能なほど小型で、十分な周辺光量を確保し、
かつ高い光学性能を有し、使用する非球面レンズが現代
の量産技術で十分生産可能である大口径超広角レンズと
して開発したものである。

【００１０】まず、本発明の基本的な構造から説明す
る。本発明のレンズは基本的に、発散性の凹群と収斂性
の凸群とから構成される、いわゆるレトロフォーカス型
広角レンズである。本発明のレンズの場合、十分広角で
パワーを有したレトロフォーカス型のマスターレンズ
（正レンズ群Ｇｐに相当）の物体側に、負のワイドコン
バーター（負レンズＧｎに相当）を設けた構造としてい
る。

【００１１】一般に、リアフォーカスタイプの大口径レ
トロフォーカス型広角レンズの場合、マスターレンズは
変形トリプレットタイプやガウスタイプを用いることが
多い。このため、マスター部分でさらにレトロ比をかけ
る構造にはされていなかった。しかし、この構造におい
てさらなる広角化を図る場合、ワイドコンバーター部分
のパワー配分に大きな負担がかかるため、従来の構造で
は光学性能が良好な設計解を導き出すことができない。

【００１２】したがって、本発明ではマスター部分にも
比較的強いレトロ比を有するレトロフォーカス型広角レ
ンズを用いている。この効果により、上記仕様のレンズ
としては小型で、アタッチメントサイズも一般的なもの
を使用可能で、かつ高性能である設計解が求められた。

【００１３】また、上述のように画角の極端に大きいレ
ンズは近距離収差変動をどのようにして抑えるかという
ことが大きな技術的課題である。また、口径が著しく大
きければ、良像として許容できる残存収差量は著しく小
さくなる。このため、無限遠における光学性能の向上の
難易度に近距離収差変動の補正の難易度も加わり、さら
に実現が難しいものとなる。そこで、本発明の光学的な
基本構造を有する超広角レンズの最適な近距離補正方式
（フローティング）を開発した。

【００１４】一般に知られている近距離補正方式は、近
距離物点合焦時にフローティング間隔が狭まる方式であ
る。しかし、本発明に係る近距離補正方式は、適切なパ
ワー配置と、適正な位置への非球面の導入と、適切なフ
ローティング間隔の設定とによって、今までと逆に、近
距離物点合焦時にフローティング間隔を広げる構成とし
ている。これによって、近距離収差変動を良好に抑える
近距離補正方式を確立することができた。

【００１５】条件式（１）は上記フローティング間隔の
変化量の最適値を求める条件式である。条件式（１）の
上限値を上回る場合、合焦のため近距離補正しつつ移動
する前群Ｇｆと後群Ｇｒとの移動量が等しくなる。そし
てついには逆転して前群Ｇｆの移動量と比較して後群Ｇ
ｒの移動量が増加し、フローティング間隔が近距離で狭
まる状態となる。上述のごとく、本発明のように適切な
パワー配置と適正な位置への非球面の導入とを行った光
学系の場合、像面湾曲収差および非点収差の変動が逆に
増加する。そして、上記各収差が近距離合焦時にプラス
方向に変位して結像性能を劣化させるので好ましくな
い。ここで、条件式（１）の上限値を０．９４に設定す
ると本発明の効果を最大限に発揮できる。

【００１６】また、条件式（１）の下限値を下回る場
合、前群Ｇｆの移動量と比較して後群Ｇｒの移動量が極
端に少なくなる。このため、最適な近距離補正ができな
くなる。特に、本発明のように適切なパワー配置と適正
な位置への非球面の導入とを行った光学系の場合、像面
湾曲収差および非点収差の変動が逆に増加する。そし
て、上記各収差が近距離合焦時にマイナス方向に変位し
て結像性能を劣化させるので好ましくない。ここで、条
件式（１）の下限値を０．１６に設定するとより良い収
差補正ができる。さらに好ましくは、条件式（１）の下
限値を０．２３以上に設定するとより本発明の効果を最
大限に発揮できる。なお、近距離補正時において良好な
性能を維持できる、前群Ｇｆと後群Ｇｒとの移動比は極
値的な値ではなく、ある程度の許容範囲を有する。した
がって、本発明の実施例においては、その近距離補正の
良好な範囲の移動比の上限値と下限値と最良値（最も適
切な値）とをそれぞれ提示している。また、本発明の実
施例においては、各レンズ群は線形的に移動する構成で
あるが、物点距離毎に、収差に対して最適な移動比を選
択し、非線形的に移動する構成としても良い。

【００１７】また本発明において、条件式（２）に示す
ように、合焦のため近距離補正しつつ移動する前群Ｇｆ
と後群Ｇｒのパワーの比を適切な範囲に設定することが
望ましい。これは、無限遠から近距離撮影時まで安定し
た高い描写性能を得るためである。前群Ｇｆと後群Ｇｒ
のパワーの適切な設定は、近距離合焦時の軸上収差およ
び軸外収差の補正だけでなく、無限遠合焦時の球面収差
や上方コマ収差の良好な補正にも影響を与える。したが
って、最適な範囲内でのパワーバランスを設定すること
が望ましい。条件式（２）の上限値を上回る場合、後群
Ｇｒのパワーに比較して前群Ｇｆのパワーが著しく強く
なる。本発明の場合特に、像面湾曲収差の補正が悪化す
るので好ましくない。また、前群Ｇｆと後群Ｇｒのパワ
ーバランスの著しい欠如は、近距離補正の効果を減少さ
せる結果となる。そして最終的に、条件式（１）の適切
な範囲を逸脱してしまうので好ましくない。なお、条件
式（２）の上限値を３．０に設定するとより良い収差補
正が設定できる。さらに好ましくは、条件式（２）の上
限値を１．０に設定すると本発明の効果を最大限に発揮
できる。

【００１８】また、条件式（２）の下限値を下回る場
合、前群Ｇｆのパワーと比較して後群Ｇｒのパワーが著
しく強くなる。本発明の場合、特に、球面収差および上
方コマ収差の補正が悪化するので好ましくない。また、
以下に示す本発明の実施例のように、後群Ｇｒを正レン
ズ１枚、または少ない枚数のレンズで構成した場合、倍
率色収差等の補正や変動も悪化するので好ましくない。
また、上限値を上回る場合と同様に、前群Ｇｆと後群Ｇ
ｒのパワーバランスの著しい欠如は、近距離補正の効果
を減少させる結果となる。そして最終的に、条件式
（１）の適切な範囲を逸脱してしまうので好ましくな
い。なお、条件式（２）の下限値を０．１５に設定する
とより良い収差補正ができる。さらに好ましくは、条件
式（２）の下限値を０．２以上に設定すると本発明の効
果を最大限に発揮できる。

【００１９】また本発明において、条件式（３）を満足
することが望ましい。これは上述のごとく、本発明のよ
うに常用可能な大きさで、かつ良好に収差補正された超
広角大口径レンズの設計解を得るには、ワイドコンバー
ター部分（負レンズ群Ｇｎ）のパワー配分の負担を減ら
すためにマスター部分にも比較的強いレトロ比を有した
レトロフォーカス型広角レンズを用いることが重要だか
らである。条件式（３）はワイドコンバーター部分に相
当する負レンズ群Ｇｎとマスターレンズ群に相当する正
レンズ群Ｇｐとの良好なパワーバランスを設定する条件
式である。条件式（３）の上限値を上回る場合、負レン
ズ群Ｇｎと比較して正レンズ群Ｇｐのパワーが著しく強
くなるか、または、正レンズ群Ｇｐと比較して負レンズ
群Ｇｎのパワーが著しく弱くなることを意味する。前者
の場合はマスターレンズ群の焦点距離が短くなる。この
ため、バックフォーカスを維持するためにレトロ比を上
げなければならない。そして結果的に諸収差は悪化し、
明るさ（口径）を確保することができなくなるので好ま
しくない。また、後者の場合は負レンズ群Ｇｎの大型化
を招き、ひいてはレンズ全系の巨大化を招くので好まし
くない。なお、条件式（３）の上限値を４．０に設定す
るとより良い収差補正と小型化が可能となる。さらに好
ましくは、条件式（３）の上限値を３．０に設定すると
本発明の効果を最大限に発揮できる。

【００２０】また、条件式（３）の下限値を下回る場
合、負レンズ群Ｇｎと比較して正レンズ群Ｇｐのパワー
が著しく弱くなること、または、正レンズ群Ｇｐと比較
して負レンズ群Ｇｎのパワーが著しく強くなることを意
味する。前者の場合、マスターレンズ群の巨大化を招
き、さらに、レトロ比の低下を意味する。このため、軸
外収差補正のウエイトを負レンズ群Ｇｎで負担しなけれ
ばならなくなり、軸収差補正の悪化を招く。また、後者
は軸外収差の悪化とレンズの構成枚数の増加、厚肉化を
招き、ひいては前玉径の増大を招くことになるので好ま
しくない。なお、条件式（３）の下限値を１．５に設定
するとより良い収差補正と小型化が可能になる。さらに
好ましくは、条件式（３）の下限値を２．０以上に設定
するとより本発明の効果を最大限に発揮できる。

【００２１】また本発明において、高性能と小型化を実
現するために、レンズ面に特徴的な非球面を用いること
が望ましい。特に、大口径超広角レンズの場合、少なく
とも１面の非球面を、軸上物点から射出された最も開口
数の大きい光線（軸上平行光線、Ｒａｎｄ光線）の高さ
ｈと軸外光線の通過する高さｈbarに最も差が生まれる
負レンズ群Ｇｎに導入することが望ましい。この非球面
は像面湾曲収差，下方コマ収差，歪曲収差を補正し、か
つ負レンズ群のレンズの構成枚数を最小に保ち、厚肉化
による巨大化と前玉径の増大を防いでいる。さらにこの
非球面の特徴は、前記非球面式で表現したとき、非球面
係数における高次項（１２次、１４次等）、κの緻密な
使用によるきめ細かな収差補正が可能なことである。

【００２２】ここで、κの効果を説明する。上記非球面
式の第１項をべき級数展開し、κに関係する非球面項の
みを示した場合、次式のように表せる。 Ｘ（ｙ）＝（１／２）（Ｃ0＋２・Ｃ2）ｙ²−（１／
８）（Ｃ0³・κ＋８・Ｃ4）ｙ⁴＋（１／１６）（Ｃ0⁵・
κ²＋１６・Ｃ6）ｙ⁶＋・・・ ∵Ｃ0＝１／ｒ0 ただし、 Ｘ（ｙ）：光軸から垂直方向の高さ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）， ｒ0 ：基準の曲率半径， κ ：円錐係数， Ｃn ：ｎ次の非球面係数、 以下の式においても同様である。

【００２３】上式より、κは４次以降の非球面係数に影
響を与えることが分かる。また、κを積極的に収差補正
に使用することによって、κ１つの項で低次項から非常
に高次の非球面係数まで使用することに近い効果が得ら
れる。特に本発明では、低次部分（比較的光軸近傍）の
曲率（パワー）を強め、高次部分（光軸から離れ、最大
有効径近傍）の曲率（パワー）を著しく弱めたい。斯か
る場合、非球面はκ＝−１から＋１未満、すなわち楕円
面から放物面、双曲面を基準にすることが望ましい。こ
のようにκを適切な値に設定することによって、歪曲収
差、下方コマ収差、非点収差の良好な補正を補ってい
る。

【００２４】また、１２次以降の高次項は、本発明のよ
うに著しい大画角を有する光学系を実現するために、重
要な効果を奏する。本発明の場合、軸外収差の補正の効
果が大きい第１レンズの像側のレンズ面に非球面を導入
している。したがって、それぞれの像高に対応する軸外
光線に対する高さｈbarが十分に分離独立し、各光束幅
が少ない。このため、高次項のみをコントロールするこ
とによって、各像高に対する光束毎に比較的独立した収
差補正を行うことができる。以上のように、非球面係数
の高次項を有効に使用することによって、従来良好に補
正できなかった周辺光束に対する収差を良好に補正する
ことが可能となる。したがって、高次項の適切な設定は
周辺性能の改善に効果があり、ごく周辺の歪曲収差、下
方コマ収差、非点収差を良好に保つことができる。ま
た、ｈ，ｈbarを考慮した非球面の最適な設定位置と、
上記非球面係数の通常の偶数次項に加え、κ、高次項を
コントロールすることはより良好な収差補正を可能とす
る。したがって本発明のように、レンズ群内のレンズの
構成枚数の軽減、およびレンズ群中の凸レンズ使用の軽
減による小型化を達成できる。

【００２５】さらに本発明において、条件式（４）を満
足することが望ましい。条件式（４）の上限値を上回る
場合、近軸近傍の基準面が球面から縦長軸楕円面に変位
する。これは軸近傍の曲率が弱く、極端に周辺部の曲率
が強くなる非球面となることを意味する。本発明のよう
な非球面の使用において、収差補正の観点からみると、
逆に軸外収差の補正を妨げ悪化させてしまうので好まし
くない。また、条件式（４）の下限値を下回る場合、上
限値を上回る場合とは逆に、軸近傍の曲率が著しく強
く、極端に周辺部の曲率が弱くなることを意味する。こ
れは、収差補正の傾向としては良いが、極端な形状変化
は収差補正上悪影響があるばかりでなく、実際には製造
困難な設計解に到達してしまうことになるので好ましく
ない。また、本発明のような非球面の使用において、周
辺部分の負のパワーが極端に弱まることを意味する。し
たがって、周辺光量の低下や前玉径の増大を招くので好
ましくない。

【００２６】また本発明において、正レンズ群Ｇｐ中の
開口絞りよりも物体側に位置する負レンズに、上記非球
面式における非球面項の３次の項を含む非球面を導入す
ることが望ましい。非球面の奇数次項は、偶数項のみの
有限のべき級数展開では表現が難しい関数系を表現する
ことができる。その形状を非球面に応用することによっ
て従来ない収差補正の効果を得ることができる。

【００２７】ここで非球面、特に、奇数次項の非球面係
数と収差補正の関係について説明する。一般に、非球面
は光学系が回転対称であるため、偶数次項の級数の和で
表現される。しかしながら本発明では、この級数に奇数
次項を導入し、収差補正をより有効に行っている。非球
面をメリジオナル面内で考えた場合、奇数次項を有する
面は、像高Ｙの符号によってサグ量Ｘの値が異なり対称
性が成立しないように考えられる。しかし、光軸をＸ軸
とする直行座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、ρ＝(Ｙ²＋Ｚ²)^1/2
で考えれば符号が一致するため対称性が成立する。

【００２８】３次収差は、球面系においても、偶数次項
の非球面係数を有する非球面においても、屈折面が次式
（ａ）で示すようにρの偶数次項であるために発生す
る。 （ａ） Ｘ＝Ｃ2ρ²＋Ｃ4ρ⁴＋Ｃ6ρ⁶＋・・・・・・ このため、屈折面が奇数次項を含むということは、従来
存在しない２次収差、４次収差等の偶数次の収差が発生
することになる。また、単一曲面で、かつ非球面の場合
を想定すると、球面収差は非球面係数に対応する。した
がって、奇数次項の非球面係数を導入することで、球面
系において得ることのできない収差補正の効果を得るこ
とができる。

【００２９】また、一般的にＸを次式（ｂ）のように表
すことができる。 （ｂ） Ｘ＝ρ²・〔1/(2ｒ0)〕＋Ｃ4ρ⁴＋Ｃ6ρ⁶＋・
・・ 上式（ｂ）に３次項Ｃ3と５次項Ｃ5と加えることにより
次式（ｃ）が得られる。 （ｃ） Ｘ＝ρ²・〔1/(2ｒ0)〕＋Ｃ3ρ³＋Ｃ4ρ⁴＋Ｃ5
ρ⁵＋Ｃ6ρ⁶＋・・・ したがって、例えば２次の球面収差を導出した場合、次
式（ｄ）のように表せる。 （ｄ） ΔＹk'＝３(nk'・uk')^-1[Σ(ni'-ni)Ｃ3i・h
i³]Ｒ² ただし、各数式中の記号はそれぞれ、ｎは屈折率、ｕは
光線が光軸となす角、Ｃ3ｉは各レンズ面における非球
面係数の３次項、ｈは入射高、Ｒは入射瞳半径である。
また総和記号Σは、ｉ＝１からｉ＝ｋまでの和を意味す
る。

【００３０】したがって、３次の球面収差が入射高の４
乗、瞳半径の３乗にそれぞれ比例するのに対し、２次の
球面収差は入射高の３乗、瞳半径の２乗にそれぞれ比例
する。よって、非球面係数の３次項を導入することによ
り、従来補正することが困難であった低次の収差を補正
できる。このため、さらなるスペックの向上と高性能化
が可能となる。以上、球面収差について述べたが、歪曲
収差やコマ収差等の他の収差についても同様に補正する
ことが可能である。

【００３１】本発明では、正レンズ群Ｇｐ中の前群Ｇｆ
の開口絞りよりも物体側の負レンズに非球面を有し、該
非球面に上述のような非球面係数３次項Ｃ3を導入した
非球面を用いることによって、球面収差、下方コマ収
差、歪曲等の各諸収差のバランス良い収差補正を実現し
ている。また、本発明のような大口径超広角レンズの前
群Ｇｆの開口絞りより物体側の負レンズに非球面を導入
する場合、低次部分の歪曲収差の補正能力が高い。ま
た、従来歪曲収差の像高に対する傾き（微分値）が大き
い陣笠形状（像高の低い部分は樽型形状の歪曲を示し、
像高の高い部分は糸巻き型形状の歪曲を示す様な形状）
をしていたが、３次項Ｃ3の導入により格段に改善され
る。また、同様にコマ収差および球面収差の補正効果も
高く、低次の収差をより補正できる。このため、例えば
口径を大きくすることによって生じる入射高の比較的低
い部分の負の収差を補正し、最小錯乱円を小さくするこ
とが可能となる。

【００３２】また本発明において、大口径化を有利にす
る意味で、軸上平行光線に対する偏角αが大きいレンズ
面に非球面を導入するほどその効果が大きい。したがっ
て、該負レンズの凹面に上記非球面を導入することが望
ましい。

【００３３】また本発明において、条件式（５）を満足
することが望ましい。条件式（５）は正レンズ群Ｇｐ中
の前群Ｇｆに導入した非球面のうち、開口絞りより物体
側の負レンズに設けられた非球面の３次項の非球面係数
に対する条件式である。本発明で指定している非球面式
によって表現したとき、上述のように、該非球面の３次
項の適切な条件設定は、歪曲収差とコマ収差、球面収差
の補正を良好に行うために必要である。条件式（５）の
上限値を上回る場合、非球面係数の３次項が非常に大き
くなることを意味する。特に、２次の球面収差の影響に
より入射高の比較的低い部分の球面収差が大きく正の方
向に変位する。そして結果的に、球面収差の傾き（微分
値）が大きくなり、いわゆるうねりが顕著になるため、
性能が低下するので好ましくない。また、上述のように
コマ収差、歪曲収差等の諸収差も補正過多となり、逆に
悪化してしまう。なお、条件式（５）の上限値を１×１
０^-3以下に設定するとより良い収差補正ができる。さら
に好ましくは、条件式（５）の上限値を５×１０^-4以下
に設定すると本発明の効果を最大限に発揮できる。

【００３４】また、条件式（５）の下限値を下回る場
合、上述のような各収差の補正の効果が薄れ、本発明の
効果が十分に発揮できない。なお、条件式（５）の下限
値を５×１０^-6以上に設定するとより良い収差補正がで
きる。さらに好ましくは、条件式（５）の下限値を１×
１０^-5以上に設定すると本発明の効果を最大限に発揮で
きる。

【００３５】また本発明において、条件式（６）を満足
することが望ましい。現代の加工技術と製造コストを考
慮した場合、非球面は極力生産性と精度を優先した加工
を行う必要がある。特に、本発明のような従来ない超広
角大口径レンズの場合、非球面加工も難易度と生産性が
問題となる。特に、光学系の中で最も大きいコンバータ
ー部（負レンズＧｎ）中の非球面レンズには、樹脂とガ
ラスの複合からなるハイブリットタイプの非球面レンズ
が最適である。そのとき条件式（６）を満足することに
より、加工性・生産性が向上する。そして、結果的には
精度確保も容易になり、安性した生産が可能となる。条
件式（６）の上限値を上回る場合、樹脂の厚み分布の厚
肉差が大きくなる。したがって、加工精度が低下するの
で好ましくない。また、条件式（６）の下限値を下回る
場合、設計的な非球面の効果が薄れ、十分な収差補正が
不可能になるので好ましくない。なお、本発明において
は開口絞りより像側にパワーの強い負レンズと非球面を
有する正レンズとの接合非球面レンズを有することが望
ましい。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の各実施例について添付図面に
基づいて説明する。 （第１実施例）図１は、本発明の第１実施例に係る大口
径超広角レンズの構成および合焦時の移動軌跡を示すも
のである。第１実施例に係る大口径超広角レンズは、物
体側から順に、合焦時に固定で負の屈折力を有する負レ
ンズ群Ｇｎと、全体で正の屈折力を有し合焦時に移動す
る正レンズ群Ｇｐとから構成される。正レンズ群Ｇｐ
は、開口絞りＳを有する前群Ｇｆと、正の屈折力を有す
る後群Ｇｒとを備える。負レンズ群Ｇｎは、物体側から
順に、物体側に凸面を向け像側のレンズ面が非球面であ
る樹脂とガラスの複合からなるハイブリット負メニスカ
ス非球面レンズＬ_N1と、物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズＬ_N2とを備える。前群Ｇｆは、物体側から順
に、物体側に凸面を向け像側のレンズ面が非球面である
樹脂とガラスの複合からなるハイブリット負メニスカス
非球面レンズＬ_F1と、両凸形状の正レンズＬ_F2と両凹形
状の負レンズＬ_F3との接合正レンズと、両凸形状の正レ
ンズＬ_F4と、負メニスカスレンズＬ_F5と、Ｆナンバーを
決定する開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ_F6と像側
のレンズ面が非球面である両凸形状の正レンズＬ_F7との
接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ_F8とから成る。
後群Ｇｒは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ
_R1から成る。

【００３７】近距離合焦は、正レンズ群Ｇｐ中の前群Ｇ
ｆと後群Ｇｒとを後述する適切な移動量の比で物体方向
に移動することによって行う。この際、撮影距離０．３
ｍ（撮影倍率約−０．１１倍）まで合焦が可能である。
また、このときの（レンズ間隔データ）の５ポジション
（1-POS〜5-POS）には最良の移動比による各レンズ群の
つなぎ間隔が示してある。

【００３８】以下の表１に、第１実施例の諸元値を掲げ
る。諸元表において、面番号は物体側から数えたレンズ
面の順番、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面の光
軸上の面間隔、νはアッベ数、ｎはｄ線（λ＝５８７．
５６ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ示している。ま
た、ｆ０は焦点距離、βは撮影倍率、ＦｎｏはＦナンバ
ー、２ωは画角（包括角）をそれぞれ示す。さらに、非
球面には星印（★）を付し、非球面のｒ欄には近軸曲率
半径を示す。

【００３９】なお、以下の全ての実施例の諸元値、およ
び非球面において、本実施例と同様の符号を用いる。ま
た、非球面係数等に用いられている「Ｅ−ｎ」なる表記
は、「×１０―ⁿ」を意味するものである。ここで、
（レンズ間隔データ）の５ポジション(1-POS〜5-POS）
について、1-POSは、無限遠合焦時を示し、2-POSは、良
好な範囲の移動比の下限値（第１実施例では0.065）
で、撮影倍率β＝-0.02500（＝-1/40）の物点に合焦し
た場合を示し、3-POSは、良好な範囲の移動比の最良値
（第１実施例では0.075）で、撮影倍率β＝-0.02500
（＝-1/40）の物点に合焦した場合を示し、4-POSは、良
好な範囲の移動比の上限値（第１実施例では0.082）
で、撮影倍率β＝-0.02500（＝-1/40）の物点に合焦し
た場合を示し、5-POSは、最短の撮影距離（第1実施例で
は0.3ｍ）（第1実施例では撮影倍率β＝-0.10962）の物
点に合焦した場合を示す。また、（各条件対応値）の条
件式（１）の値は、一例として前記撮影倍率β＝-0.025
00における値、すなわち2-POS（下限値）での値（第1実
施例では0.065）から4-POS（上限値）での値（第1実施
例では0.082）及び3-POS（最良値）での値（第1実施例
では0.075）を示す。上記記載の、（レンズ間隔デー
タ）の５ポジションの説明と、（各条件対応値）の条件
式（１）の値の説明は、以下の実施例においても、同等
である。ここで、以下の全ての諸元値において掲載され
ている焦点距離ｆ０等、及び、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。

【００４０】

【表１】 ｆ０ ＝２０．６２ｍｍ ２ω ＝９４．５２゜ Ｆｎｏ＝ １．４３９ 面番号 ｒ ｄ ν ｎ 1) 75.1005 2.0000 46.58 1.804000 2) 23.5000 0.2000 38.73 1.553070 3) 18.5837 14.8000 1.000000 ★ 4) 61.9662 5.0000 23.78 1.846660 5) 519.6648 D1 1.000000 6) 86.2206 1.7000 49.61 1.772500 7) 26.0700 0.0500 38.73 1.553070 8) 24.7639 6.5500 1.000000 ★ 9) 39.0253 8.0000 70.24 1.487490 10) -42.1202 1.5000 58.54 1.651600 11) 271.4842 0.1000 1.000000 12) 33.8661 7.1500 40.94 1.806100 13) -106.4412 0.1000 1.000000 14) 58.4075 2.0000 70.24 1.487490 15) 38.8724 5.5000 1.000000 16>開口絞りＳ 7.0000 1.000000 17) -22.1157 1.5000 23.78 1.846660 18) 42.2974 5.5000 49.18 1.740144 19) -49.5614 0.1000 1.000000 ★ 20) 2239.1420 5.0000 49.61 1.772500 21) -43.8031 D2 1.000000 22) -95.5595 5.5000 49.61 1.772500 23) -28.3706 BF 1.000000 （非球面データ（κ及び各非球面係数）） 面番号 κ Ｃ3 Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 3 0.4555 -0.12897E-05 -3.55915E-06 1.16553E-08 -4.93137E-11 Ｃ10 Ｃ12 Ｃ14 7.22449E-14 -0.22890E-16 -0.58611E-19 面番号 κ Ｃ3 Ｃ4 Ｃ5 Ｃ6 8 0.7061 0.16426E-04 -2.85728E-06 0.86437E-07 3.28704E-09 Ｃ7 Ｃ8 Ｃ10 Ｃ12 0.77911E-10 -5.94481E-11 8.51567E-14 -0.21538E-16 面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10 19 4.5920 2.25914E-05 2.95104E-08 -3.04872E-11 1.92279E-14 Ｃ12 Ｃ14 -0.58286E-16 -0.21866E-18 （レンズ間隔データ） 1-POS 2-POS 3-POS 4-POS 5-POS ｆ０＆β 20.60000 -0.02500 -0.02500 -0.02500 -0.10962 D0 ∞ 813.8674 812.6091 811.9113 177.1890 1 D1 4.78062 3.93155 4.04436 4.10699 1.46722 2 D2 0.78582 1.08299 0.96989 0.90707 1.61417 3 BF 37.99456 38.54646 38.54676 38.54694 40.47961 （各条件対応値） 条件式（１） Ｘｒ／Ｘｆ ＝ 0.65〜0.82（最良値＝0.75） 条件式（２） ｜ｆｒ／ｆｆ｜ ＝ 0.672 条件式（３） −ｆｎ／ｆｐ ＝ 2.52 条件式（４） κ ＝ 0.4555 条件式（５） | Ｃ3 | ＝ 0.16426E-04 条件式（６） （ｄmax−ｄ₀）／ ｆ０ ＝ 0.0589

【００４１】合焦時の条件式（１）に規定した移動比に
は、設計解が１つに限られず、光学系それぞれに良好な
性能が得られる数値範囲がある。本実施例は、この性能
上良好と考えられる移動比の範囲を提示している。図２
は、1-POSすなわち無限遠合焦時の諸収差図である。図
３は、2-POSすなわち良好な範囲の移動比０．６５（下
限値）で撮影倍率β＝−１／４０の物点に合焦した場合
の諸収差図である。図４は、3-POSすなわち良好な範囲
中の最も適切な移動比０．７５（最良値）で撮影倍率β
＝−１／４０の物点に合焦した場合の諸収差図である。
図５は、4-POSすなわち良好な範囲の移動比０．８２
（上限値）で撮影倍率β＝−１／４０の物点に合焦した
場合の諸収差図である。

【００４２】図２乃至図５の収差図中のＮＡは開口数
で、ＮＡ＝１／（２×ＦＮＯ）相当であり、ＦＮＯは前
述のＦｎｏと同じＦナンバーを示し、Ａは前述のωと同
じ半画角を示し、Ｈ０は物体高を示し、ｄ，ｇはそれぞ
れｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ），ｇ線（λ＝４３５．
８４ｎｍ）の収差曲線をそれぞれ示している。また球面
収差において、点線はサインコンディションを示してい
る。また、非点収差において、実線はサジタル像面、点
線はメリジオナル像面をそれぞれ示している。なお、以
下の全ての実施例の諸収差図において、本実施例と同様
の符号を用いる。

【００４３】図２より、球面収差、像面湾曲収差、およ
び非点収差等の軸外収差も良好に補正されていることが
わかる。最良な設計解は図４である。しかし、図３，５
に示す諸収差も球面収差、像面湾曲収差、および非点収
差の近距離収差変動が良好に補正されていることがわか
る。なお、以上の合焦群は１つの光学系として機能して
いるため、いわゆる防振レンズ群として使用できる。ま
たその他、該合焦群のみを光軸外しすることによって、
いわゆるシフトレンズ光学系として使用することも可能
である。

【００４４】（第２実施例）図６は本発明の第２実施例
に係る大口径超広角レンズの構成および移動軌跡を示す
ものである。第２実施例に係る大口径超広角レンズは、
物体側から順に、合焦時に固定で負の屈折力を有する負
レンズ群Ｇｎと、全体で正の屈折力を有し合焦時に移動
する正レンズ群Ｇｐとから構成される。正レンズ群Ｇｐ
は、開口絞りＳを有する前群Ｇｆと、正の屈折力を有す
る後群Ｇｒとを備える。負レンズ群Ｇｎは、物体側から
順に、物体側に凸面を向け像側のレンズ面が非球面であ
る樹脂とガラスの複合からなるハイブリット負メニスカ
ス非球面レンズＬ_N1と、物体側に凸面を向けた正メニス
カスレンズＬ_N2とを備える。前群Ｇｆは、物体側から順
に、物体側に凸面を向け像側のレンズ面が非球面である
樹脂とガラスの複合からなるハイブリット負メニスカス
非球面レンズＬ_F1と、両凸形状の正レンズＬ_F2と両凹形
状の負レンズＬ_F3との接合正レンズと、両凸形状の正レ
ンズＬ_F4と、負メニスカスレンズＬ_F5と、Ｆナンバーを
決定する開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ_F6と像側
のレンズ面が非球面である両凸形状の正レンズＬ_F7との
接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ_F8とから成る。
後群Ｇｒは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ
_R1から成る。

【００４５】近距離合焦は、正レンズ群Ｇｐ中の前群Ｇ
ｆと後群Ｇｒとを後述する適切な移動量の比で物体方向
に移動することによって行う。このとき、撮影距離０．
３ｍ（撮影倍率約−０．１１倍）まで合焦が可能であ
る。また、このときのデータ（５ポジション）には最良
の移動比による各群のつなぎ間隔が示してある。以下の
表２に、第２実施例の諸元値を掲げる。

【００４６】

【表２】 ｆ０ ＝２０．６２ｍｍ ２ω ＝９４．９０゜ Ｆｎｏ＝ １．４４０ 面番号 ｒ ｄ ν ｎ 1) 83.4852 2.0000 46.58 1.804000 2) 23.5000 0.2000 38.73 1.553070 3) 18.5981 15.0000 1.000000 ★ 4) 61.9915 5.0000 23.78 1.846660 5) 647.4681 D1 1.000000 6) 82.0077 1.7000 49.61 1.772500 7) 24.6563 0.0500 38.73 1.553070 8) 23.4135 4.8000 1.000000 ★ 9) 37.0352 8.0000 70.24 1.487490 10) -39.0615 1.5000 58.54 1.651600 11) 241.0005 0.1000 1.000000 12) 32.1851 7.4000 40.94 1.806100 13) -98.2972 0.1000 1.000000 14) 56.0008 2.0000 70.24 1.487490 15) 36.1865 5.5000 1.000000 16>開口絞りＳ 7.0000 1.000000 17) -21.3184 1.5000 23.78 1.846660 18) 37.2870 6.0000 49.18 1.740144 19) -47.2671 0.1000 1.000000 ★ 20) 786.4409 4.5000 49.61 1.772500 21) -40.9659 D2 1.000000 22) -87.3711 5.0000 45.37 1.796681 23) -29.1892 BF 1.000000 （非球面データ（κと非球面係数）） 面番号 κ Ｃ3 Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 3 0.4480 -0.25819E-04 -3.72434E-06 1.00676E-08 -5.03834E-11 Ｃ10 Ｃ12 Ｃ14 7.21922E-14 -0.23465E-16 -0.58611E-19 面番号 κ Ｃ3 Ｃ4 Ｃ5 Ｃ6 8 0.7165 0.24258E-04 -2.68635E-06 0.15255E-06 3.55057E-09 Ｃ7 Ｃ8 Ｃ10 Ｃ12 0.15289E-09 -6.02803E-11 7.66974E-14 -0.21538E-16 面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10 19 4.7183 2.18905E-05 2.96174E-08 -2.48536E-11 4.13856E-14 Ｃ12 Ｃ14 -0.14040E-16 -0.31882E-18 （各レンズ間隔） 1-POS 2-POS 3-POS 4-POS 5-POS ｆ０＆β 20.60000 -0.02500 -0.02500 -0.02500 -0.10897 D0 ∞ 818.5417 813.6059 812.2084 179.3059 1 D1 4.09958 2.94075 3.36377 3.48406 0.80558 2 D2 0.80877 1.42295 0.99272 0.87032 1.63227 3 BF 38.33575 38.88040 38.88761 38.88972 40.80625 （各条件対応値） 条件式（１） Ｘｒ／Ｘｆ ＝ 0.47〜0.9（最良値＝0.75） 条件式（２） ｜ｆｒ／ｆｆ｜ ＝ 0.746 条件式（３） −ｆｎ／ｆｐ ＝ 2.43 条件式（４） κ ＝ 0.448 条件式（５） | Ｃ3 | ＝ 0.24258E-04 条件式（６） （ｄmax−ｄ₀）／ ｆ０ ＝ 0.0474

【００４７】合焦時の条件式（１）に規定した移動比に
は、設計解が１つに限られず、光学系それぞれに良好な
性能が得られる数値範囲がある。本実施例は、この性能
上良好と考えられる移動比の範囲を提示している。図７
は、1-POSすなわち無限遠合焦時の諸収差図である。図
８は、2-POSすなわち良好な範囲の移動比０．４７（下
限値）で撮影倍率β＝−１／４０の物点に合焦した場合
の諸収差図である。図９は、3-POSすなわち良好な範囲
中の最も適切な移動比０．７５（最良値）で撮影倍率β
＝−１／４０の物点に合焦した場合の諸収差図である。
図１０は、4-POSすなわち良好な範囲の移動比０．９
（上限値）で撮影倍率β＝−１／４０の物点に合焦した
場合の諸収差図である。

【００４８】図７より、球面収差、像面湾曲収差、およ
び非点収差等の軸外収差も良好に補正されていることが
わかる。最良な設計解は図９である。しかし、図８，１
０に示す諸収差も球面収差、像面湾曲収差、および非点
収差の近距離収差変動が良好に補正されていることがわ
かる。なお、以上の合焦群は１つの光学系として機能し
ているため、いわゆる防振レンズ群として使用できる。
またその他、該合焦群のみを光軸外しすることによっ
て、いわゆるシフトレンズ光学系として使用することも
可能である。

【００４９】（第３実施例）図１１は本発明の第２実施
例に係る大口径超広角レンズの構成および移動軌跡を示
すものである。第３実施例に係る大口径超広角レンズ
は、物体側から順に、合焦時に固定で負の屈折力を有す
る負レンズ群Ｇｎと、全体で正の屈折力を有し合焦時に
移動する正レンズ群Ｇｐとから構成される。正レンズ群
Ｇｐは、開口絞りＳを有する前群Ｇｆと、正の屈折力を
有する後群Ｇｒとを備える。負レンズ群Ｇｎは、物体側
から順に、物体側に凸面を向け像側のレンズ面が非球面
である樹脂とガラスの複合からなるハイブリット負メニ
スカス非球面レンズＬ_N1と、物体側に凸面を向けた正メ
ニスカスレンズＬ_N2とを備える。前群Ｇｆは、物体側か
ら順に、物体側に凸面を向け像側のレンズ面が非球面で
ある樹脂とガラスの複合からなるハイブリット負メニス
カス非球面レンズＬ_F1と、固定絞りFSと、両凸形状の正
レンズＬ_F2と両凹形状の負レンズＬ_F3との接合正レンズ
と、両凸形状の正レンズＬ_F4と、負メニスカスレンズＬ
_F5と、Ｆナンバーを決定する開口絞りＳと、両凹形状の
負レンズＬ_F6と像側のレンズ面が非球面である両凸形状
の正レンズＬ_F7との接合負レンズと、両凸形状の正レン
ズＬ_F8とから成る。後群Ｇ_Rは、像側に凸面を向けた正
メニスカスレンズＬ_R1から成る。

【００５０】近距離合焦は、正レンズ群Ｇｐ中の前群Ｇ
ｆと後群Ｇｒを後述する適切な移動量の比で物体方向に
移動することによって行う。このとき、撮影距離０．４
７ｍ（撮影倍率約−０．０５８倍）まで合焦が可能であ
る。また、このときのデータ（５ポジション）には最良
の移動比による各群のつなぎ間隔が示してある。以下の
表３に第３実施例の諸元の値を掲げる。

【００５１】

【表３】 ｆ０ ＝２０．６２ｍｍ ２ω ＝９４．４５゜ Ｆｎｏ＝ １．４３７ 面番号 ｒ ｄ ν ｎ 1) 74.8370 2.0000 46.58 1.804000 2) 24.7000 0.2000 38.73 1.553070 3) 18.6516 17.3000 1.000000 ★ 4) 38.6123 4.0000 23.78 1.846660 5) 80.5429 D１ 1.000000 6) 123.5009 1.7000 49.61 1.772500 7) 29.0000 0.1000 38.73 1.553070 8) 28.7241 4.6500 1.000000 ★ 9)固定絞りFS 2.0000 1.000000 10) 52.7728 6.0000 65.42 1.603001 11) -35.9197 1.0000 58.50 1.651599 12) 278.4907 0.1000 1.000000 13) 38.5522 7.4500 37.35 1.834000 14) -163.8707 0.1000 1.000000 15) 81.9485 3.0000 70.24 1.487490 16) 42.7705 3.8500 1.000000 17>開口絞りＳ 7.0000 1.000000 18) -34.7197 1.5000 23.78 1.846660 19) 33.2411 7.0000 52.30 1.748099 20) -45.7479 0.1000 1.000000 ★ 21) 263.2851 3.0000 52.30 1.748099 22) -180.0589 D2 1.000000 23) -160.9083 5.7000 52.30 1.748099 24) -28.2620 BF 1.000000 （非球面データ（κと非球面係数）） 面番号 κ Ｃ3 Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 3 0.4315 -0.30106E-04 -4.64790E-06 6.80340E-09 -5.57510E-11 Ｃ10 Ｃ12 Ｃ14 7.78180E-14 -0.25455E-16 -0.58611E-19 面番号 κ Ｃ3 Ｃ4 Ｃ5 Ｃ6 8 1.0819 0.50177E-04 -5.31810E-08 0.21734E-06 5.90360E-09 Ｃ7 Ｃ8 Ｃ10 Ｃ12 0.46950E-09 -5.22060E-11 9.13620E-14 -0.21538E-16 面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10 20 5.9407 1.93290E-05 4.23570E-08 -1.25010E-11 -3.09920E-14 Ｃ12 Ｃ14 0.96159E-16 0.12212E-17 （各レンズ間隔） 1-POS 2-POS 3-POS 4-POS 5-POS ｆ０＆β 20.60000 -0.02500 -0.02500 -0.02500 -0.05790 D0 ∞ 824.8475 817.8938 816.5739 350.1085 1 D1 4.06995 2.09350 2.80176 2.93687 1.07458 2 D2 0.81269 2.19620 1.51020 1.37923 2.46014 3 BF 37.25891 37.85185 37.82960 37.82545 38.60683 （各条件対応値） 条件式（１） Ｘｒ／Ｘｆ ＝ 0.3〜0.5（最良値＝0.45） 条件式（２） ｜ｆｒ／ｆｆ｜ ＝ 0.5 条件式（３） −ｆｎ／ｆｐ ＝ 2.68 条件式（４） κ ＝ 0.4315 条件式（５） | Ｃ3 | ＝ 0.50177E-04 条件式（６） （ｄmax−ｄ₀）／ ｆ０ ＝ 0.0581

【００５２】合焦時の条件式（１）に規定した移動比に
は、設計解が１つに限られず、光学系それぞれに良好な
性能が得られる数値範囲がある。本実施例は、この性能
上良好と考えられる移動比の範囲を提示している。図１
２は、1-POSすなわち無限遠合焦時の諸収差図である。
図１３は、2-POSすなわち良好な範囲の移動比０．３
（下限値）で撮影倍率β＝−１／４０の物点に合焦した
場合の諸収差図である。図１４は、3-POSすなわち良好
な範囲中の最も適切な移動比０．４５（最良値）で撮影
倍率β＝−１／４０の物点に合焦した場合の諸収差図で
ある。図１５は、4-POSすなわち良好な範囲の移動比
０．５（上限値）で撮影倍率β＝−１／４０の物点に合
焦した場合の諸収差図である。

【００５３】図１２より、球面収差、像面湾曲収差、お
よび非点収差等の軸外収差も良好に補正されていること
がわかる。最良な設計解は図１４である。しかし、図１
３，１５に示す諸収差も球面収差、像面湾曲収差、およ
び非点収差の近距離収差変動が良好に補正されているこ
とがわかる。なお、以上の合焦群は１つの光学系として
機能しているため、いわゆる防振レンズ群として使用で
きる。またその他、該合焦群のみを光軸外しすることに
よって、いわゆるシフトレンズ光学系として使用するこ
とも可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、小型かつ
高性能で、近距離収差変動が少なく、口径Ｆ１．４程度
の明るさを有し、包括角（画角）２ω＝９４゜を上回る
超広角大口径レンズを実現することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の構成および移動軌跡を示す図であ
る。

【図２】第１実施例の無限遠合焦時の諸収差図である。

【図３】第１実施例において、条件式（１）で求められ
る移動比の範囲の下限値を用いて撮影倍率β＝-1/40の
物点に合焦した場合の諸収差図である。

【図４】第１実施例において、条件式（１）で求められ
る移動比の範囲中の最も適切な移動比（最良値）を用い
て撮影倍率β＝-1/40の物点に合焦した場合の諸収差図
である。

【図５】第１実施例において、条件式（１）で求められ
る移動比の範囲の上限値を用いて撮影倍率β＝-1/40の
物点に合焦した場合の諸収差図である。

【図６】第２実施例の構成および移動軌跡を示す図であ
る。

【図７】第２実施例の無限遠合焦時の諸収差図である。

【図８】第２実施例において、条件式（１）で求められ
る移動比の範囲の下限値を用いて撮影倍率β＝-1/40の
物点に合焦した場合の諸収差図である。

【図９】第２実施例において、条件式（１）で求められ
る移動比の範囲中の最も適切な移動比（最良値）を用い
て撮影倍率β＝-1/40の物点に合焦した場合の諸収差図
である。

【図１０】第２実施例において、条件式（１）で求めら
れる移動比の範囲の上限値を用いて撮影倍率β＝-1/40
の物点に合焦した場合の諸収差図である。

【図１１】第３実施例の構成および移動軌跡を示す図で
ある。

【図１２】第３実施例の無限遠合焦時の諸収差図であ
る。

【図１３】第３実施例において、条件式（１）で求めら
れる移動比の範囲の下限値を用いて撮影倍率β＝-1/40
の物点に合焦した場合の諸収差図である。

【図１４】第３実施例において、条件式（１）で求めら
れる移動比の範囲中の最も適切な移動比（最良値）を用
いて撮影倍率β＝-1/40の物点に合焦した場合の諸収差
図である。

【図１５】第３実施例において、条件式（１）で求めら
れる移動比の範囲の上限値を用いて撮影倍率β＝-1/40
の物点に合焦した場合の諸収差図である。

【符号の説明】

Ｇｎ・・・負レンズ群 Ｇｐ・・・正レンズ群 Ｇｆ・・・合焦群前群 Ｇｒ・・・合焦群後群 Ｓ・・・・開口絞り

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体側から順に、 合焦時に固定で負の屈折力を有する負レンズ群Ｇｎと、 全体で正の屈折力を有し合焦時に移動する正レンズ群Ｇ
   ｐとを有し、 前記正レンズ群Ｇｐは、開口絞りを有する前群Ｇｆと、
   正の屈折力を有する後群Ｇｒとを備え、 前記前群Ｇｆと前記後群Ｇｒとは近距離合焦時にそれぞ
   れ異なる移動量で物体方向に移動することによって合焦
   を行い、 任意の近距離物点に合焦したときの前記前群Ｇｆの移動
   量をＸｆ、前記後群Ｇｒの移動量をＸｒとしたとき、 以下の条件式（１）を満足することを特徴とする超広角
   レンズ。 （１） ０．１ ＜ Ｘｒ／Ｘｆ ＜ １．０
2. 【請求項２】前記前群Ｇｆの焦点距離をｆｆ、前記後群
   Ｇｒの焦点距離をｆｒとしたとき、 以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項
   １に記載の超広角レンズ。 （２） ０．１ ＜ ｜ｆｒ／ｆｆ｜ ＜ ５．２
3. 【請求項３】前記負レンズ群Ｇｎの焦点距離をｆｎ、前
   記正レンズ群Ｇｐの無限遠合焦時の焦点距離をｆｐとし
   たとき、 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項
   １または２に記載の超広角レンズ。 （３） １．０ ＜ −ｆｎ／ｆｐ ＜ ５．０
4. 【請求項４】前記負レンズ群Ｇｎは少なくとも１枚の負
   レンズと、当該負レンズの像側に１枚の正レンズとを備
   え、前記負レンズは凹面側に非球面を有し、当該非球面
   を、 Ｘ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ0）／〔１＋（１−κ・ｙ²／ｒ
   0²）^1/2〕＋Ｃ3・｜ｙ³｜＋Ｃ4・ｙ⁴＋Ｃ6・ｙ⁶＋Ｃ8・
   ｙ⁸＋Ｃ10・ｙ¹⁰＋Ｃ12・ｙ¹²＋Ｃ14・ｙ¹⁴ なる式で表した場合、以下の条件式（４）を満足するこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
   超広角レンズ。 （４） −１．０ ＜ κ ＜ １．０ ただし、 Ｘ（ｙ）：光軸から垂直方向の高さ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）， ｒ0 ：基準の曲率半径， κ ：円錐係数， Ｃn ：ｎ次の非球面係数。
5. 【請求項５】前記前群Ｇｆは、前記開口絞りよりも物体
   側に負レンズを備え、当該負レンズは非球面係数３次項
   Ｃ3を含み次式で示される非球面を有し、 Ｘ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ0）／〔１＋（１−κ・ｙ²／ｒ
   0²）^1/2〕＋Ｃ3・｜ｙ³｜＋Ｃ4・ｙ⁴＋Ｃ5・｜ｙ⁵｜＋
   Ｃ6・ｙ⁶＋Ｃ7・｜ｙ⁷｜＋Ｃ8・ｙ⁸＋Ｃ10・ｙ¹⁰＋Ｃ12
   ・ｙ¹² 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項
   １乃至４のいずれか一項に記載の超広角レンズ。 （５） １．０×１０^-6 ＜ ｜Ｃ3｜ ＜ １．０×１０^-2 ただし、 Ｘ（ｙ）：光軸から垂直方向の高さ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）， ｒ0 ：基準の曲率半径， κ ：円錐係数， Ｃn ：ｎ次の非球面係数。
6. 【請求項６】前記負レンズ群Ｇｎ中の最も物体側に位置
   する非球面を有する前記負レンズは、ガラス材料と樹脂
   材料の複合からなるハイブリットな非球面レンズであ
   り、前記非球面の光軸近傍における樹脂部分の厚さをｄ
   ₀、有効径内で最も樹脂部分の厚さが厚くなる部分の厚
   さをｄmax、超広角レンズ全系の焦点距離をｆ０とした
   とき、以下の条件式（６）を満足することを特徴とする
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の超広角レンズ。 （６） ０．００１５ ＜ （ｄmax−ｄ₀）／ ｆ０ ＜ ０．５
7. 【請求項７】請求項１乃至６のいずれか一項に記載の超
   広角レンズを用いた撮影装置。