JP5633287B2 - 広角レンズ、撮像装置、広角レンズの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮影光学系に最適な広角レンズ、撮像装置、および広角レンズの製造方法に関する。

従来、カメラに使用されるレトロフォーカス型広角レンズ（以後、本明細書中では単に「広角レンズ」と記す。）が提案されている（例えば、特許文献１）。また近年、このような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２００１−１５９７３２号公報 特開２０００−３５６７０４号公報

しかしながら、従来の広角レンズは、さらに大画角化を実現しようとすると、高い結像性能を維持することが難しいという問題があった。それと同時に、このような広角レンズにおける光学面からは、ゴーストやフレアとなる反射光が発生しやすいという問題もあった。

本発明は、上記課題に鑑みて行われたものであり、大画角化を実現すると同時に、ゴーストやフレアをより低減させ、高い結像性能を有する広角レンズと、これを有する撮像装置と、広角レンズの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、開口絞りより物体側の前群と、該開口絞りより像側の後群とを有し、前記前群は負の屈折力を有する部分群を有し、当該部分群は、最も物体側から順に、少なくとも３枚の負レンズを有し、当該少なくとも３枚の負レンズのうち少なくとも１枚は非球面負メニスカスレンズであり、前記非球面負メニスカスレンズは、レンズ中心部から周辺部に向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有し、前記前群は、前記部分群よりも像側に、正レンズと負レンズと正レンズとの接合よりなる接合レンズを有し、
以下の条件を満足し、
０．３０ ＜ ｜Ｒａｓｐ｜ ／ ｈａｓｐ ＜ ０．９０
−１．００ ＜ (Ｒｒ＋Ｒｆ) ／ (Ｒｒ−Ｒｆ) ＜ ０．００
前記前群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むように構成されることを特徴とする広角レンズを提供する。ただし、Ｒａｓｐは前記形状を有する前記非球面負メニスカスレンズの非球面の近軸曲率半径、ｈａｓｐは前記形状を有する前記非球面負メニスカスレンズの有効径の１／２（最大有効半径）、Ｒｒは前記接合レンズ中の前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径、Ｒｆは前記接合レンズ中の前記負レンズの物体側レンズ面の曲率半径をそれぞれ示す。

また、本発明は、前記広角レンズを備えたことを特徴とする撮像装置を提供する。

また、本発明は、開口絞りより物体側の前群と、該開口絞りより像側の後群とを有する広角レンズの製造方法であって、前記前群の物体側の部分群に、レンズ中心部から周辺部に向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面負メニスカスレンズを含む、少なくとも３枚の負レンズを配置し、前記前群は、前記部分群よりも像側に、正レンズと負レンズと正レンズとの接合よりなる接合レンズを配置し、前記広角レンズが以下の条件を満足し、
０．３０ ＜ ｜Ｒａｓｐ｜ ／ ｈａｓｐ ＜ ０．９０
−１．００ ＜ (Ｒｒ＋Ｒｆ) ／ (Ｒｒ−Ｒｆ) ＜ ０．００
前記前群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むように構成したことを特徴とする広角レンズの製造方法を提供する。ただし、Ｒａｓｐは前記形状を有する前記非球面負メニスカスレンズの非球面の近軸曲率半径、ｈａｓｐは前記形状を有する前記非球面負メニスカスレンズの有効径の１／２（最大有効半径）、Ｒｒは前記接合レンズ中の前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径、Ｒｆは前記接合レンズ中の前記負レンズの物体側レンズ面の曲率半径をそれぞれ示す。

本発明によれば、大画角でありながら、ゴースト、フレアをより低減させた高い結像性能を有する広角レンズと、これを有する撮像装置と、広角レンズの製造方法を提供することができる。

第１実施例にかかる広角レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第１実施例にかかる広角レンズの無限遠合焦状態における諸収差を示す図である。 第１実施例と同等の構成を有する広角レンズの構成を示す断面図であって、入射した光線が第１番目のゴースト発生面と第２番目のゴースト発生面で反射する様子の一例を説明する図である。 第２実施例にかかる広角レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第２実施例にかかる広角レンズの無限遠合焦状態における諸収差を示す図である。 第３実施例にかかる広角レンズの無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第３実施例にかかる広角レンズの無限遠合焦状態における諸収差を示す図である。 第１実施例にかか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。 実施の形態にかかる広角レンズの製造工程を示す図である。 反射防止膜の膜構造の一例を示す説明図である。 反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 変形例にかかる反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 変形例にかかる反射防止膜の分光特性の入射角依存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の入射角依存性を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態にかかる広角レンズについて説明する。なお、以下の実施形態は、発明の理解を容易にするためのものに過ぎず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を施すことを排除することは意図していない。

本実施形態にかかる広角レンズは、開口絞りより物体側の前群と、開口絞りより像側の後群とを有し、前群は負の屈折力を有する部分群を有し、当該部分群は、最も物体側から順に、少なくとも３枚の負レンズを有し、当該少なくとも３枚の負レンズのうち少なくとも１枚は非球面負メニスカスレンズから構成され、当該非球面負メニスカスレンズは、レンズ中心部から周辺部に向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有し、前記部分群よりも像側に、正レンズと負レンズと正レンズとの接合よりなる接合レンズを有し、以下の条件式（１）、（２）を満足する。
（１） ０．３０ ＜ ｜Ｒａｓｐ｜ ／ ｈａｓｐ ＜ ０．９０
（２）−１．００ ＜ （Ｒｒ＋Ｒｆ） ／ （Ｒｒ−Ｒｆ） ＜ ０．００
ただし、Ｒａｓｐは前記形状を有する非球面負メニスカスレンズの非球面の近軸曲率半径、ｈａｓｐは前記形状を有する非球面負メニスカスレンズの有効径の１／２（最大有効半径）、Ｒｒは接合レンズ中の負レンズの像側レンズ面の曲率半径、Ｒｆは接合レンズ中の負レンズの物体側レンズ面の曲率半径をそれぞれ示す。

このような構成により、本実施形態にかかる広角レンズは、大画角化と小型化を達成するとともに、高い結像性能を得ることができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズは、前群中の部分群に、非球面量の非常に大きな非球面負メニスカスレンズを少なくとも１枚有し、この非球面負メニスカスレンズによって諸収差の補正を行うことで、大画角化と小型化を達成するとともに、諸収差の補正、特に非点収差、像面湾曲、コマ収差、歪曲収差の補正を良好に行うことができる。なお、「非球面量」とは、非球面の球面からの変位量を示す。

条件式（１）は、レンズ中心部から周辺部に向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面負メニスカスレンズの非球面量の大小に関する条件式である。条件式（１）を満足することにより、小型で大画角を有しつつ高い結像性能を有する広角レンズを達成することができる。レンズ中心部から周辺部に向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面負メニスカスレンズの非球面の近軸曲率半径（｜Ｒａｓｐ｜）を、当該非球面負メニスカスレンズの有効径の１／２の値（ｈａｓｐ）で割った値が１．００を下回る場合、球面では半球を超えることとなるが、非球面レンズの場合、この値が小さいほど、非球面量が大きくなることを示す。したがって、この値を規定することは、小型で大画角を有する広角レンズを実現するために重要である。

条件式（１）の上限値を上回る場合、非球面量が小さくなり、ひいては半球を超えない形状となり、非球面は非球面量がさらに小さくなる。その結果、本広角レンズの場合、収差補正に必要な非球面量に満たないことになり、諸収差の補正、特に像面湾曲、非点収差、コマ収差の補正が困難になる。

なお、条件式（１）の上限値を０．８０にすることにより諸収差の補正を良好に行うことができ、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（１）の上限値を０．７３にすることにより諸収差の補正をより良好に行うことができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（１）の上限値を０．７０にすることにより諸収差の補正をさらに良好に行うことができ、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

条件式（１）の下限値を下回る場合、非球面負メニスカスレンズの非球面量が著しく大きくなり、非球面の製造が困難となる。また、歪曲収差の曲がりが著しく大きくなる。なお、「曲がり」とは、像高の違いによる収差値の差を示す。

なお、条件式（１）の下限値を０．３５にすることにより、歪曲収差の曲がりを抑制することができるとともに、非球面の製造困難性を生じさせることもなく、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（１）の下限値を０．４０にすることにより、本発明の効果を発揮することができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（１）の下限値を０．５０にすることにより、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

また、条件式（２）は、前群の正負正の接合レンズ中の負レンズの形状因子（ｑファクター）の適切な範囲を規定する条件である。条件式（２）を満足することにより、バックフォーカスを十分に確保しつつ、高い結像性能を有する広角レンズを達成することができる。

負レンズの場合、形状因子が−１．００の値をとると物体側レンズ面が平面の平凹レンズであり、形状因子が０．００の値をとると物体側レンズ面と像側レンズ面の曲率半径の絶対値が等しい、すなわち等曲率半径ｒの両凹形状の負レンズであることを示す。したがって、本実施形態にかかる広角レンズでは、接合レンズ中の負レンズは、その物体側レンズ面の曲率半径の絶対値が、像側レンズ面の曲率半径の絶対値より必ず大きい両凹形状の負レンズとなる。このような負レンズを有する接合レンズは、諸収差の補正、特にコマ収差、像面湾曲、倍率色収差の補正を良好に行う働きを有する。また、この負レンズは、主点を像側に位置させる働きを有する。その結果、接合レンズによるこれらの効果と、前群の部分群中の負レンズによる効果とにより、本広角レンズは、非常に大きいレトロ比を実現しつつ十分なバックフォーカスを確保している。ここで、「レトロ比」とは、バックフォーカスＢＦに対する全系の焦点距離Ｆ０の比率すなわちＦ０／ＢＦを示す。

条件式（２）の上限値を上回る場合、等曲率半径ｒの両凹のレンズ形状を超えて接合レンズ中の負レンズは、像側レンズ面の曲率半径の絶対値よりも物体側レンズ面の曲率半径の絶対値が小さい両凹形状の負レンズになる。このような形状の負レンズでは、主点を像側に位置させることができなくなる。また、コマ収差、像面湾曲、倍率色収差の曲がり（像高ごとの値の差）が悪化するため、大画角化が達成できなくなる。

なお、条件式（２）の上限値を−０．０１にすることにより、コマ収差、像面湾曲、倍率色収差の補正を良好に行うことができ、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（２）の上限値を−０．０５にすることによりこれらの収差の補正をより良好に行うことができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（２）の上限値を−０．１１にすることによりこれらの収差の補正をさらに良好に行うことができ、本発明の効果をより一層確実にすることができる。また、条件式（２）の上限値を−０．１５にすることにより、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

条件式（２）の下限値を下回る場合、接合レンズ中の負レンズは、物体側レンズ面が平面の平凹レンズとなり、さらに下回ると、物体側レンズ面は物体側に凸面を向けたメニスカス形状となる。物体側のレンズ面が凸面になると、接合レンズ中の負レンズの物体側の接合面の収差補正効果が不十分となり、諸収差の補正が良好に行えず、特にコマ収差、倍率色収差、球面収差が悪化する。

なお、条件式（２）の下限値を−０．９０にすることによりコマ収差等の諸収差の補正を良好に行うことができ、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（２）の下限値を−０．８０にすることによりコマ収差等の諸収差の補正をより良好に行うことができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（２）の下限値を−０．７０にすることにより、コマ収差等の諸収差の補正をさらに良好に行うことができ、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズは、前群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられている。そして、この反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んで構成されている。このように構成することで、本実施形態にかかる広角レンズは、物体からの光が前群中の光学面で反射されて生じるゴーストやフレアをさらに低減することができ、高い結像性能を達成することが出来る。

また、本実施形態にかかる広角レンズでは、前群中の光学面に形成される反射防止膜は多層膜であり、ウェットプロセスで形成された層は、多層膜を構成する層のうち最も表面の層であることが望ましい。このようにすれば、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより少な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することができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズでは、ウェットプロセスを用いて形成された層の屈折率は、１．３０以下であることが望ましい。このようにすれば、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより少な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することができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズでは、反射防止膜が形成される光学面は、前群中のレンズ面であることが望ましい。開口絞りより物体側のレンズ面からの反射光でゴーストが発生し易いため、このレンズ面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減することができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズでは、反射防止膜が形成される光学面は、前群中にある、負の屈折力を有する部分群のレンズ面であることが望ましい。負の屈折力を有するレンズ面からの反射光でゴーストが発生し易いため、このレンズ面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減することができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズでは、反射防止膜が形成される光学面は、前群中にある、物体側に凸形状の物体側のレンズ面であることが望ましい。物体側に凸形状の物体側のレンズ面からの反射光でゴーストが発生し易いため、このレンズ面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減することができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズでは、反射防止膜が形成される光学面は、前群中にある、像側に凹形状の像側のレンズ面であることが望ましい。像側に凹形状の像側のレンズ面からの反射光でゴーストが発生し易いため、このレンズ面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減することができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズでは、反射防止膜が形成される光学面は、前群中にある、非球面負メニスカスレンズのレンズ面であることが望ましい。負メニスカスレンズのレンズ面からの反射光でゴーストが発生し易いため、このレンズ面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減することができる。

なお、本実施形態にかかる広角レンズでは、反射防止膜は、ウェットプロセスに限らず、（ドライプロセス等により）屈折率が１．３０以下となる層を少なくとも１層含むようにしてもよい。このようにしても、ウェットプロセスを用いた場合と同様の効果を得ることができる。なおこの時、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も表面側の層であることが好ましい。

また、本実施形態にかかる広角レンズは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） ０．００ ＜ Ｆｆ ／ Ｆ０ ＜ １１．００
ただし、Ｆｆは無限遠合焦時における前群の焦点距離、Ｆ０は無限遠合焦時における広角レンズの焦点距離をそれぞれ示す。

条件式（３）は、前群の焦点距離の適切な範囲を規定する条件式である。条件式（３）を満足することにより、大画角で高い結像性能を有する広角レンズを達成することができる。

本実施形態にかかる広角レンズでは、前群の屈折力が正の値をとり、前群に大きい屈折力を持たせている。前群に正の大きい屈折力を持たせることによって、前群だけで一定の屈折力を持つレトロフォーカス型広角レンズを構成することができる。

条件式（３）の上限値を上回る場合、前群の屈折力が小さくなりレトロフォーカス屈折力配置が弱まるため、広角レンズの全長が大型化する。ここで無理に小型化すると、球面収差、コマ収差が悪化する。

なお、条件式（３）の上限値を９．００にすることにより、小型化を達成するとともに、諸収差の補正、特に球面収差、コマ収差の補正を良好に行うことができ、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（３）の上限値を７．００にすることにより、諸収差の補正、特に球面収差、コマ収差の補正をより良好に行うことができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（３）の上限値を５．００にすることにより、諸収差の補正、特に球面収差、コマ収差の補正をさらに良好に行うことができ、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

条件式（３）の下限値を下回る場合、無限遠合焦時における前群の焦点距離が負の値をとるようになり最適な屈折力配置が崩れ、開口絞りの直前までの前群が負の屈折力を有することとなる。その結果、球面収差、コマ収差、特に上方コマ収差が悪化する。

なお、条件式（３）の下限値を０．１０にすることにより、諸収差の補正、特に球面収差、コマ収差、特に上方コマ収差の補正を良好に行うことができ、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（３）の下限値を０．２０にすることにより、諸収差の補正、特に球面収差、コマ収差、特に上方コマ収差の補正をより良好に行うことができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（３）の下限値を０．５０にすることにより、諸収差の補正、特に球面収差、コマ収差、特に上方コマ収差の補正をさらに良好に行うことができ、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズは、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４） −０．３０ ＜ Ｆ０ ／ Ｆｂ ＜ ０．５０
ただし、Ｆ０は無限遠合焦時における広角レンズの焦点距離、Ｆｂは接合レンズの焦点距離をそれぞれ示す。

条件式（４）は、前群中の接合レンズの屈折力について適切な範囲を規定している。条件式（４）を満足することにより、小型で大画角を有しつつも高い結像性能を有する広角レンズを達成することができる。

本実施形態にかかる広角レンズは、接合レンズ中の負レンズに大きい屈折力を持たせることによって、接合レンズの正の屈折力を小さくしている。そして本実施形態にかかる広角レンズは、接合レンズに負の屈折力を持たせているため、小型化と大画角化を実現することができる。

条件式（４）の上限値を上回る場合、接合レンズ中の負レンズの屈折力は小さくなり、接合レンズ全体での正の屈折力が大きくなる。その結果、レトロ比が小さくなり、バックフォーカスの確保が困難になる。また、倍率色収差が悪化する。

なお、条件式（４）の上限値を０．４０にすることにより倍率色収差の補正を良好に行うことができ、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（４）の上限値を０．３０にすることにより倍率色収差の補正をより良好に行うことができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（４）の上限値を０．２５にすることにより倍率色収差の補正をさらに良好に行うことができ、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

条件式（４）の下限値を下回る場合、接合レンズ中の負レンズの屈折力が著しく大きくなるため接合レンズの負の屈折力が大きくなり、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差の曲がりが悪化する。

なお、条件式（４）の下限値を−０．２０にすることにより諸収差の補正、特に像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差の補正を良好に行うことができ、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（４）の下限値を−０．１０にすることにより諸収差の補正、特に像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差の補正の補正をより良好に行うことができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（４）の下限値を−０．１５にすることにより諸収差の補正、特に像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差の補正の補正をさらに良好に行うことができ、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズは、部分群が前記非球面負メニスカスレンズとは別に非球面レンズを有することが望ましい。このような構成により、軸外収差の補正、特に歪曲収差、像面湾曲、コマ収差の補正を良好に行うことができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズでは、前記非球面レンズは、レンズ中心部よりも周辺部において負の屈折力が大きいことが望ましい。このような非球面レンズと、前述の非球面負メニスカスレンズ（レンズ中心部から周辺部に向かうにつれて負の屈折力が小さくなる非球面負メニスカスレンズ）とは逆の非球面効果を有するため、これらを組み合わせることで、本広角レンズは、大画角を有しつつも像面湾曲、非点収差、コマ収差の補正を良好に行うことができる。なお、レンズ中心部よりも負の屈折力が大きくなるのは最周辺部であることがより望ましい。

また、本実施形態にかかる広角レンズは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５） ０．０１ ＜ (−Ｆａ) ／ ＢＦ ＜ ０．８０
ただし、Ｆａは部分群の焦点距離、ＢＦは広角レンズの最も像側のレンズ面の頂点から近軸像面までの距離（バックフォーカス）をそれぞれ示す。

条件式（５）は、本実施形態にかかる広角レンズの部分群の焦点距離（屈折力）について適切な範囲を規定する条件式である。条件式（５）を満足することにより、バックフォーカスを確保しつつ、小型で高い結像性能を有する広角レンズを達成することができる。

条件式（５）の上限値を上回る場合、部分群の焦点距離が長くなり、部分群の屈折力が小さくなる。この場合、レトロ比が小さくなり、バックフォーカスの確保が困難になる。また、前群の大型化、ひいては広角レンズの大型化を招来する。ここで無理な小型化やバックフォーカスの確保を行うと、コマ収差等の軸外収差が悪化する。

なお、条件式（５）の上限値を０．７０にすることにより本発明の効果を確実にすることができる。また、条件式（５）の上限値を０．５０にすることにより本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（５）の上限値を０．４０にすることにより本発明の効果を最大限に発揮することができる。

条件式（５）の下限値を下回る場合、部分群の焦点距離が短くなり、部分群の屈折力が大きくなる。部分群の屈折力が著しく大きくなると、歪曲収差、像面湾曲、コマ収差が悪化する。

なお、条件式（５）の下限値を０．１０にすることにより諸収差の補正、特に歪曲収差、像面湾曲、コマ収差の補正を良好に行うことができ、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（５）の下限値を０．１５にすることにより諸収差の補正の補正、特に歪曲収差、像面湾曲、コマ収差の補正をより良好に行うことができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（５）の下限値を０．２０にすることにより諸収差の補正、特に歪曲収差、像面湾曲、コマ収差の補正をさらに良好に行うことができ、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズは、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６） ４．００ ＜ Ｆｒ ／ Ｆ０ ＜ ５０．００
ただし、Ｆｒは無限遠合焦時における後群の焦点距離、Ｆ０は無限遠合焦時における広角レンズの焦点距離をそれぞれ示す。

条件式（６）は、後群の焦点距離（屈折力）について適切な範囲を規定する条件式である。条件式（６）を満足することにより、高い結像性能を有する広角レンズを達成することができる。

条件式（６）の上限値を上回る場合、後群の屈折力が小さくなり、歪曲収差、コマ収差が悪化する。

なお、条件式（６）の上限値を４０．００にすることにより諸収差の補正、特に歪曲収差、コマ収差の補正を良好に行うことができ、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（６）の上限値を３５．００にすることにより諸収差の補正、特に歪曲収差、コマ収差の補正をより良好に行うことができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（６）の上限値を３０．００にすることにより諸収差の補正、特に歪曲収差、コマ収差の補正をさらに良好に行うことができ、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

条件式（６）の下限値を下回る場合、後群の屈折力が著しく大きくなり、球面収差、コマ収差が悪化する。

なお、条件式（６）の下限値を４．５０にすることにより諸収差の補正、特に球面収差、コマ収差の補正を良好に行うことができ、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（６）の下限値を５．１０にすることにより諸収差の補正、特に球面収差、コマ収差の補正をより良好に行うことができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（６）の下限値を６．００にすることにより諸収差の補正、特に球面収差、コマ収差の補正をさらに良好に行うことができ、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズは、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７） ０．０５ ＜ Ｎｎ − ((Ｎｐ１＋Ｎｐ２)／２) ＜ ０．３０
ただし、Ｎｎは接合レンズ中の負レンズのｄ線に対する屈折率、Ｎｐ１は接合レンズ中の物体側正レンズのｄ線に対する屈折率、Ｎｐ２は接合レンズ中の像側正レンズのｄ線に対する屈折率をそれぞれ示す。

条件式（７）は、接合レンズ中の２枚の正レンズの平均屈折率と、接合レンズ中の負レンズの屈折率との差について適切な範囲を規定する条件式である。条件式（７）を満足することにより、高い結像性能を有する広角レンズを達成することができる。

条件式（７）の上限値を上回る場合、接合レンズ中の２枚の正レンズの平均屈折率と、負レンズの屈折率の差が大きくなり、ペッツバール和が最適な値とならず、像面湾曲、非点収差が悪化する。

なお、条件式（７）の上限値を０．２５にすることにより諸収差の補正、特に像面湾曲、非点収差の補正を良好に行うことができ、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（７）の上限値を０．２０にすることにより諸収差の補正、特に像面湾曲、非点収差の補正をより良好に行うことができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（７）の上限値を０．１９にすることにより諸収差の補正、特に像面湾曲、非点収差の補正をさらに良好に行うことができ、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

条件式（７）の下限値を下回る場合、接合レンズ中の２枚の正レンズの平均屈折率と、負レンズの屈折率の差が小さくなり、像面湾曲、コマ収差、球面収差が悪化する。

なお、条件式（７）の下限値を０．０８にすることにより諸収差の補正、特に像面湾曲、コマ収差、球面収差の補正を良好に行うことができ、本発明の効果をより確実にすることができる。また、条件式（７）の下限値を０．１０にすることにより諸収差の補正、特に像面湾曲、コマ収差、球面収差の補正をより良好に行うことができ、本発明の効果をさらに確実にすることができる。また、条件式（７）の下限値を０．１２にすることにより諸収差の補正、特に像面湾曲、コマ収差、球面収差の補正をさらに良好に行うことができ、本発明の効果を最大限に発揮することができる。

また、本実施形態にかかる広角レンズは、部分群が負レンズのみからなることが望ましい。このような構成により、前玉径を小径化することができる。また、歪曲収差の曲がりを抑制することができる。

以下、本実施形態にかかる広角レンズの各数値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、第１実施例にかかる広角レンズのレンズ構成を示す断面図である。

第１実施例にかかる広角レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇｆと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群Ｇｒとから構成されている。

前群Ｇｆは負の屈折力を有する部分群Ｇａを有し、部分群Ｇａは、最も物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬｆ１と、物体側に凸面を向け像側のレンズ面に非球面量が大きい非球面を設けた負メニスカスレンズＬｆ２（Ｌａｓｐ）と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬｆ３と、物体側に凸面を向け像側の面に非球面を設けた負メニスカスレンズＬｆ４とから構成されている。負メニスカスレンズＬｆ４は、ガラスレンズと樹脂との複合よりなる複合型非球面レンズで構成される。

前群Ｇｆは、部分群Ｇａよりも像面Ｉ側に、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬｆ５と両凹形状の負レンズＬｆ６と両凸形状の正レンズＬｆ７との接合よりなる接合正レンズＧｂを有し、さらに接合正レンズＧｂより像面Ｉ側に、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬｆ８と両凹形状の負レンズＬｆ９との接合よりなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬｆ１０とを有している。

後群Ｇｒは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬｒ１と両凹形状の負レンズＬｒ２との接合よりなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬｒ３と、両凹形状の負レンズＬｒ４と両凸形状の正レンズＬｒ５との接合よりなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬｒ６と像面Ｉ側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬｒ７との接合よりなる接合負レンズとから構成されている。
また、前群Ｇｆの負メニスカスレンズＬｆ２の像側のレンズ面と、前群Ｇｆの負メニスカスレンズＬｆ３の物体側のレンズ面に後述する構成の反射防止膜が形成される。

以下の表１に第１実施例にかかる広角レンズの諸元値を示す。

表中の（面データ）において、面番号は物体側から数えたレンズ面の番号、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、（絞り）は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示している。なお、空気の屈折率をｎｄ＝１．００００００と記載している。また、曲率半径ｒ欄の「∞」は平面を示している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に＊印を付して曲率半径の欄には近軸曲率半径を示している。

（非球面データ）には、（面データ）に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の非球面係数を示す。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ^２／ｒ）／[１＋[１−κ（ｙ^２／ｒ^２）]^１／２]
＋Ａ３×｜ｙ｜^３＋Ａ４×ｙ^４＋Ａ６×ｙ^６＋Ａ８×ｙ^８＋Ａ１０×ｙ^１０
＋Ａ１２×ｙ^１２＋Ａ１４×ｙ^１４＋Ａ１６×ｙ^１６＋Ａ１８×ｙ¹⁸

ここで、光軸に垂直な方向の高さをｙ、高さｙにおける光軸方向の変位量（サグ量）をＸ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒ、円錐係数をκ、ｎ次の非球面係数をＡｎとする。なお、「E-n」は「×10^-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10^-5」を示す。

（各種データ）において、Ｆ０は焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：°）、Ｙは像高、ＴＬはレンズ系の全長、ＢＦはバックフォーカス、ｈａｓｐはレンズ中心部から周辺部に向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面負メニスカスレンズ（Ｌａｓｐ）の有効径の１／２をそれぞれ表している。

（レンズ群データ）は、各レンズ群の始面番号と、各レンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。

（条件式対応値）は、各条件式の対応値をそれぞれ示す。

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その他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これらに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号は、以降の他の実施例においても同様とし説明を省略する。

（表１）第１実施例
（面データ）
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1) 55.7193 6.0000 1.816000 46.63
2) 35.5890 8.0000 1.000000
3) 38.4103 5.0000 1.744429 49.52
4)* 16.3041 15.2654 1.000000
5) 46.4851 4.0000 1.497820 82.56
6) 26.2269 7.1871 1.000000
7) 243.1206 3.2000 1.816000 46.63
8) 38.0000 0.3000 1.553890 38.09
9)* 47.2922 10.2085 1.000000
10) 89.3594 5.0000 1.620040 36.24
11) -56.6985 2.0000 1.772500 49.61
12) 20.1399 16.2376 1.620040 36.30
13) -44.0814 0.1000 1.000000
14) 182.3038 7.7000 1.516800 64.12
15) -18.4419 1.0000 1.755000 52.29
16) 850.8298 0.1000 1.000000
17) 31.8462 6.0000 1.517420 52.32
18) -28.2936 1.0000 1.000000
19>（絞り）∞ 1.5000 1.000000
20) 747.4754 5.8000 1.516800 64.12
21) -16.2847 1.0000 1.772500 49.61
22) 133.1446 4.9671 1.000000
23) 79.0725 5.0000 1.516800 64.12
24) -31.8944 0.1000 1.000000
25) -375.6194 1.0000 1.834810 42.72
26) 26.0116 7.5000 1.497820 82.52
27) -36.6478 0.1000 1.000000
28) 4349.6200 9.0000 1.497820 82.52
29) -17.5712 1.0000 1.772500 49.61
30) -54.0317 53.0362 1.000000
像面 ∞

（非球面データ）
第４面
κ＝ 0.2107
A3＝ 0.00
A4＝ 5.35500E-07
A6＝ 2.01830E-08
A8＝ -5.31700E-11
A10＝ 6.83930E-14
A12＝ 0.000
A14＝ -0.47143E-19
A16＝ -0.22240E-22
A18＝ -0.55629E-25

第９面
κ＝ -13.9080
A3＝ 0.81216E-05
A4＝ 2.85450E-05
A6＝ -2.74190E-08
A8＝ -1.66860E-11
A10＝ 2.75060E-13
A12＝ 0.14148E-14
A14＝ -0.93816E-17
A16＝ 0.16488E-19
A18＝ 0.00

（各種データ）
F0 ＝ 17.11
FNO ＝ 4.08
ω ＝ 63.03°
Y ＝ 33.00
TL ＝ 188.30
BF ＝ 53.036
hasp＝ 23.45

（レンズ群データ）
群 始面 焦点距離
Gf 1 16.350
Gr 20 355.951

（条件式対応値）
（１）： ｜Ｒａｓｐ｜／ｈａｓｐ ＝ ０．６９５
（２）： (Ｒｒ＋Ｒｆ)／(Ｒｒ−Ｒｆ)＝ −０．４７５
（３）： Ｆｆ／Ｆ０ ＝ ０．９５６
（４）： Ｆ０／Ｆｂ ＝ ０．１８９
（５）： （−Ｆａ）／ＢＦ ＝ ０．２５４
（６）： Ｆｒ／Ｆ０ ＝２０．８１６
（７）： Ｎｎ−（（Ｎｐ１＋Ｎｐ２）／２）＝０．１５３

図２は、第１実施例にかかる広角レンズの無限遠合焦時の諸収差図を示す。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：°）、ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、およびｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。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示す。コマ収差における実線はメリジオナルコマ収差を示す。なお、以下に示す他の実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用い以後の説明を省略する。

各諸収差図より、第１実施例にかかる広角レンズ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。

図３は、第１実施例と同等の構成を有する広角レンズに光線が入射したときに、光線が光学面で反射してゴーストとなる様子の一例を示す。

図３において、物体側からの光線ＢＭが図示のように広角レンズに入射すると、負メニスカスレンズＬｆ３における物体側のレンズ面（第１番目のゴースト発生面でありその面番号は５）で反射し、その反射光は負メニスカスレンズＬｆ２における像側のレンズ面（第２番目のゴースト発生面でありその面番号は４）で再度反射して像面Ｉに到達し、ゴーストを発生させる。なお、第１番目のゴースト発生面５は、前群中にある物体側に凸形状の物体側のレンズ面、第２番目のゴースト発生面４は、前群中にある像側に凹形状の像側のレンズ面である。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することができる。

本第１実施例にかかる広角レンズは、前群の負メニスカスレンズＬｆ２における像面Ｉ側のレンズ面（像面Ｉ側に凹形状のレンズ面）と前群の負メニスカスレンズＬｆ３における物体側のレンズ面（物体側に凸形状のレンズ面）に後述する反射防止膜を形成することでゴーストやフレアの低減を達成している。なお、反射防止膜の作用、効果は、以降の他の実施例でも同様であり、個別の詳細な説明を省略する。

（第２実施例）
図４は、第２実施例にかかる広角レンズのレンズ構成を示す断面図である。

第２実施例にかかる広角レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇｆと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群Ｇｒから構成されている。

前群Ｇｆは負の屈折力を有する部分群Ｇａを有し、部分群Ｇａは、最も物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬｆ１と、物体側に凸面を向け像側の面に非球面量が大きい非球面を設けた負メニスカスレンズＬｆ２（Ｌａｓｐ）と、物体側に凸面を向け像側の面に非球面を設けた負メニスカスレンズＬｆ３とから構成されている。負メニスカスレンズＬｆ３は、ガラスレンズと樹脂との複合よりなる複合型非球面レンズで構成されている。

また、前群Ｇｆは、部分群Ｇａよりも像面Ｉ側に、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬｆ４と両凹形状の負レンズＬｆ５と両凸形状の正レンズＬｆ６との接合よりなる接合正レンズＧｂを有し、さらに接合正レンズＧｂよりも像面Ｉ側に、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬｆ７と両凹形状の負レンズＬｆ８との接合よりなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬｆ９とを有している。

後群Ｇｒは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬｒ１と両凹形状の負レンズＬｒ２との接合よりなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬｒ３と、両凹形状の負レンズＬｒ４と両凸形状の正レンズＬｒ５との接合よりなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬｒ６と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬｒ７との接合よりなる接合正レンズとから構成されている。
また、前群Ｇｆの負メニスカスレンズＬｆ１の像側のレンズ面と、前群Ｇｆの負メニスカスレンズＬｆ２の物体側のレンズ面に後述する構成の反射防止膜が形成される。

以下の表２に第２実施例にかかる広角レンズの諸元値を示す。

（表２）第２実施例
（面データ）
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1) 42.3831 4.0000 1.816000 46.63
2) 23.2938 6.3000 1.000000
3) 27.5491 3.5000 1.729030 54.04
4)* 9.7702 14.2885 1.000000
5) 273.4999 2.0000 1.755000 52.29
6) 40.0000 0.5000 1.553890 38.09
7)* 55.6948 6.1625 1.000000
8) 49.1830 7.0000 1.672700 32.11
9) -16.1713 1.5000 1.816000 46.63
10) 9.7963 10.7268 1.620040 36.30
11) -36.6819 0.1000 1.000000
12) 533.9192 5.0000 1.516800 64.12
13) -10.9681 1.0000 1.755000 52.29
14) 233.8827 0.1000 1.000000
15) 26.0608 4.0000 1.517420 52.32
16) -15.6077 1.0000 1.000000
17>（絞り） ∞ 1.0000 1.000000
18) 103.7491 3.8000 1.516800 64.12
19) -11.1953 1.0000 1.772500 49.61
20) 171.1107 3.5000 1.000000
21) 204.9527 3.0000 1.516800 64.12
22) -20.2930 0.1000 1.000000
23) -82.6214 1.0000 1.834810 42.72
24) 22.2173 5.5000 1.497820 82.52
25) -24.2790 0.1000 1.000000
26) 84.6349 7.5000 1.497820 82.52
27) -15.1083 1.0000 1.772500 49.61
28) -38.2138 38.0998 1.000000
像面 ∞

（非球面データ）
第４面
κ＝ 0.1747
A3＝ 0.00
A4＝ -5.40210E-06
A6＝ 3.09140E-08
A8＝ -1.36590E-10
A10＝ -3.34770E-13
A12＝ -0.37424E-15
A14＝ -0.19508E-18
A16＝ -0.17694E-19
A18＝ -0.21704E-22

第７面
κ＝ -13.1668
A3＝ 0.00
A4＝ 2.72000E-05
A6＝ -5.96150E-08
A8＝ -2.51320E-11
A10＝ 4.73940E-13
A12＝ 0.20073E-14
A14＝ -0.18435E-16
A16＝ 0.60550E-20
A18＝ 0.37962E-21

（各種データ）
F0＝ 10.3
FNO＝ 4.17
ω＝ 64.84°
Y ＝ 21.6
TL＝ 132.78
BF＝ 38.10
hasp＝ 16.06

（レンズ群データ）
群 始面 焦点距離
Gf 1 17.872
Gr 18 69.147

（条件式対応値）
（１）： ｜Ｒａｓｐ｜／ｈａｓｐ ＝ ０. ６０８
（２）： (Ｒｒ＋Ｒｆ)／(Ｒｒ−Ｒｆ)＝−０．２４６
（３）： Ｆｆ／Ｆ０ ＝ １．７３５
（４）： Ｆ０／Ｆｂ ＝ ０．０４０４
（５）： （−Ｆａ）／ＢＦ ＝ ０．３０１
（６）： Ｆｒ／Ｆ０ ＝ ６．７１４
（７）： Ｎｎ−（(Ｎｐ１＋Ｎｐ２)／２）＝ ０．１６８

図５は、第２実施例にかかる広角レンズの無限遠合焦時の諸収差図を示す。

各諸収差図より、第２実施例にかかる広角レンズ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。

（第３実施例）
図６は、第３実施例にかかる広角レンズのレンズ構成を示す断面図である。

第３実施例にかかる広角レンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇｆと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群Ｇｒとから構成されている。

前群Ｇｆは負の屈折力を有する部分群Ｇａを有し、部分群Ｇａは、最も物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬｆ１と、物体側に凸面を向け像側の面に非球面量が大きい非球面を設けた負メニスカスレンズＬｆ２（Ｌａｓｐ）と、物体側に凸面を向け像側の面に非球面を設けた負メニスカスレンズＬｆ３とから構成されている。負メニスカスレンズＬｆ３は、ガラスと樹脂との複合よりなる複合型非球面レンズで構成されている。

また、前群Ｇｆは、部分群Ｇａよりも像面Ｉ側に、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬｆ４と両凹形状の負レンズＬｆ５と両凸形状の正レンズＬｆ６との接合よりなる接合負レンズＧｂを有し、さらに接合負レンズＧｂよりも像面Ｉ側に、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬｆ７と両凹形状の負レンズＬｆ８との接合よりなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬｆ９とを有している。

後群Ｇｒは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬｒ１と両凹形状の負レンズＬｒ２との接合よりなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬｒ３と、両凹形状の負レンズＬｒ４と両凸形状の正レンズＬｒ５との接合よりなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬｒ６と像面Ｉ側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬｒ７との接合よりなる接合正レンズとから構成されている。
また、前群Ｇｆの負メニスカスレンズＬｆ１の像側のレンズ面と、前群Ｇｆの負メニスカスレンズＬｆ２の物体側のレンズ面に後述する構成の反射防止膜が形成される。

以下の表３に第３実施例にかかる広角レンズの諸元値を示す。

（表３）第３実施例
（面データ）
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1) 45.0887 4.0000 1.816000 46.63
2) 25.2008 6.3000 1.000000
3) 29.6192 3.5000 1.729030 54.04
4)* 9.8560 15.8448 1.000000
5) 236.1722 2.0000 1.497820 82.56
6) 40.0000 0.5000 1.553890 38.09
7)* 60.5981 6.1625 1.000000
8) 86.9847 8.0000 1.717360 29.52
9) -19.2982 1.5000 1.816000 46.63
10) 9.6120 10.7268 1.620040 36.30
11) -41.2930 0.8000 1.000000
12) 283.9959 2.5000 1.516800 64.12
13) -10.5331 1.0000 1.755000 52.29
14) 256.1395 0.1000 1.000000
15) 26.8460 4.4394 1.517420 52.32
16) -14.9478 0.5000 1.000000
17>（絞り）∞ 1.5000 1.000000
18) 102.3075 2.5000 1.516800 64.12
19) -11.1953 0.8000 1.772500 49.61
20) 155.7889 3.5000 1.000000
21) 324.2212 3.0000 1.516800 64.12
22) -19.9279 0.1000 1.000000
23) -80.8508 1.0000 1.834810 42.72
24) 22.9204 5.5000 1.497820 82.52
25) -23.3970 0.1000 1.000000
26) 103.6067 7.5000 1.497820 82.52
27) -15.1862 1.0000 1.772500 49.61
28) -38.2138 38.0981 1.000000
像面 ∞

（非球面データ）
第４面
κ＝ 0.1762
A3＝ 0.00
A4＝ -6.35770E-06
A6＝ 4.44690E-08
A8＝ -7.73560E-11
A10＝ -1.74660E-13
A12＝ -0.21396E-17
A14＝ 0.62903E-18
A16＝ -0.15122E-19
A18＝ -0.21704E-22

第７面
κ＝ -10.5548
A3＝ 0.00
A4＝ 2.43610E-05
A6＝ -4.61180E-08
A8＝ 3.69100E-11
A10＝ 6.01950E-13
A12＝ 0.19444E-14
A14＝ -0.23879E-16
A16＝ -0.22081E-19
A18＝ 0.48172E-21

（各種データ）
F0＝ 10.3
FNO＝ 4.08
ω＝ 64.85°
Y ＝ 21.6
TL＝ 132.47
BF＝ 38.10
hasp＝ 16.57

（レンズ群データ）
群 始面 焦点距離
Gf 1 16.756
Gr 18 72.338

（条件式対応値）
（１）： ｜Ｒａｓｐ｜／ｈａｓｐ ＝ ０. ５９５
（２）： (Ｒｒ＋Ｒｆ)／(Ｒｒ−Ｒｆ)＝ −０．３３５
（３）： Ｆｆ／Ｆ０ ＝ １．６２７
（４）： Ｆ０／Ｆｂ ＝ −０．００２１２
（５）： （−Ｆａ）／ＢＦ ＝ ０．３５２
（６）： Ｆｒ／Ｆ０ ＝ ７．０２３
（７）： Ｎｎ−（(Ｎｐ１＋Ｎｐ２)／２）＝ ０．１４７

図７は、第３実施例にかかる広角レンズの無限遠合焦時の諸収差図を示す。

各諸収差図より、第３実施例にかかる広角レンズは諸収差が良好に補正されていることがわかる。

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

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

このように、この反射防止膜１０１の第１層１０１ａ〜第６層１０１ｆまではドライプロセスである電子ビーム蒸着により形成され、最上層である第７層１０１ｇは、フッ酸／酢酸マグネシウム法で調製したゾル液を用いるウェットプロセスにより以下の手順で形成されている。まず、予めレンズ成膜面（上述の光学部材１０２の光学面）に真空蒸着装置を用いて第１層１０１ａとなる酸化アルミニウム層、第２層１０１ｂとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第３層１０１ｃとなる酸化アルミニウム層、第４層１０１ｄとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第５層１０１ｅとなる酸化アルミニウム層、第６層１０１ｆとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層を順に形成する。そして、蒸着装置より光学部材１０２を取り出した後、フッ酸／酢酸マグネシウム法により調製したゾル液をスピンコート法により塗布することにより第７層１０１ｇとなるシリカとフッ化マグネシウムの混合物からなる層を形成する。フッ酸／酢酸マグネシウム法によって調製される際の反応式を以下の式（８）に示す。

(８) ２ＨＦ＋Ｍｇ（ＣＨ3ＣＯＯ）2→ＭｇＦ2＋２ＣＨ3ＣＯＯＨ

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

それでは、このようにして形成された反射防止膜１０１の光学的性能について図１１に示す分光特性を用いて説明する。なお、この図１１は、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、以下の表４で示される条件で反射防止膜１０１を設計した場合に光線が垂直入射する時の分光特性を表している。また、表４では、酸化アルミニウムをAl2O3、酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物をZrO2＋TiO2、シリカとフッ化マグネシウムの混合物をSiO2＋MgF2と示しおり、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、基板の屈折率が１．６２、１．７４、および１．８５の３種類であるときのそれぞれの層の設計値を示している。なお、この反射防止膜は、表４の基準波長をｄ線（波長５８７．６ｎｍ）とした場合でも、反射防止膜の特性にはほとんど影響しない。

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

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

次に、反射防止膜の変形例について説明する。この反射防止膜は５層からなり、以下の表５で示される条件で構成される。なお、この反射防止膜は、第５層の形成に前述のゾル−ゲル法を用いている。また、表５では、反射防止膜は基準波長λを５５０ｎｍとして、基板の屈折率が１．４６、１．５２の２種類であるときのそれぞれの層の設計値を示している。なお、この反射防止膜は、表５の基準波長をｄ線（波長５８７．６ｎｍ）とした場合でも、反射防止膜の特性にはほとんど影響しない。

（表５）
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1
第５層 SiO2＋MgF2 1.26 0.275λ 0.269λ
第４層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.045λ 0.043λ
第３層 Al2O3 1.65 0.212λ 0.217λ
第２層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.077λ 0.066λ
第１層 Al2O3 1.65 0.288λ 0.290λ
基板の屈折 1.46 1.52

図１２に、変形例のうち、基板の屈折率が１．５２であるときの反射防止膜に光が垂直入射する時の分光特性を示す。この図１２からわかる通り、波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で反射率が０．２％以下に抑えられている。なお、図１３には、入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性をそれぞれ示す。

なお、第１実施例の広角レンズにおいて、負メニスカスレンズＬｆ２の屈折率は１．７４４４２９であり、負メニスカスレンズＬｆ３の屈折率は１．４９７８２０であるため、負メニスカスレンズＬｆ２における像側のレンズ面に基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜を用いることが可能であり、負メニスカスレンズＬｆ３の物体側の面に、基板の屈折率が１．４６に対応する反射防止膜を用いることが可能である。このような構成にすることで、各レンズ面からの反射光を少なくできるので、ゴーストやフレアを低減して高い結像性能を達成することができる。

また、第２実施例の広角レンズにおいて、負メニスカスレンズＬｆ１の屈折率は１．８１６０００であり、負メニスカスレンズＬｆ２の屈折率は１．７２９０３０であるため、負メニスカスレンズＬｆ１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り、負メニスカスレンズＬｆ２における物体側のレンズ面に、基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜を用いることが可能である。このような構成にすることで、各レンズ面からの反射光を少なくできるので、ゴーストやフレアを低減して高い結像性能を達成することができる。

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Ｌｆ１の屈折率は１．８１６０００であり、負メニスカスレンズＬｆ２の屈折率は１．７２９０３０であるため、負メニスカスレンズＬｆ１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り、負メニスカスレンズＬｆ２における物体側のレンズ面に、基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜を用いることが可能である。このような構成にすることで、各レンズ面からの反射光を少なくできるので、ゴーストやフレアを低減して高い結像性能を達成することができる。

なお、この反射防止膜１０１は平行平面板の光学面に設けた光学素子として利用することも可能であるし、曲面状に形成されたレンズの光学面に設けて利用することも可能である。

次に、比較のため、図１４に、従来の真空蒸着法などのドライプロセスのみで成膜し、以下の表６で示される条件で構成される多層広帯域反射防止膜の垂直入射時の分光特性を示す。なお、図１５には、従来の多層広帯域反射防止膜の入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性をそれぞれ示す。

（表６）
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1
第７層 MgF2 1.39 0.243λ
第６層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.119λ
第５層 Al2O3 1.65 0.057λ
第４層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.220λ
第３層 Al2O3 1.65 0.064λ
第２層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.057λ
第１層 Al2O3 1.65 0.193λ
基板の屈折率 1.52

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

以上の各実施例によれば、包括角２ω＝１２９．７°を超え、さらにＦ４程度の口径を有し、小型で前玉径が小さく、球面収差、像面湾曲、非点収差、コマ収差が良好に補正され、ゴースト、フレアをより低減させた高性能の広角レンズが実現できる。

なお、以下の内容は、本願の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。

本願の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、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、３群等）の広角レンズを構成することもできる。具体的には、本願の広角レンズの最も物体側や最も像面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。なお、レンズ群とは、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、本願の広角レンズは、無限遠物点から近距離物点への合焦を行うために、レンズ群の一部、一つのレンズ群全体、または複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。また、かかる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。

また、本願の広角レンズにおいて、いずれかのレンズ群全体またはその一部を、防振レンズ群として光軸に垂直な成分を含むように移動させ、または光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることで、手ブレによって生じる像ブレを補正する構成とすることもできる。特に、本願の広角レンズでは後群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。

また、本願の広角レンズを構成するレンズのレンズ面は、球面または平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、またはガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、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）或いはプラスチックレンズとしてもよい。

また、本願の広角レンズにおいて開口絞りは前群と後群の間に配置されることが好ましいが、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。

次に、本願の広角レンズを備えた撮像装置について図面を参照しつつ説明する。図８は、第１実施例にかか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。

本カメラ１は、図８に示すように撮影レンズ２として上記第１実施例にかかる広角レンズを備えたデジタル一眼レフカメラである。

本カメラ１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に結像されたこの光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へ導かれる。これにより撮影者は、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被写体からの光は撮像素子７上に被写体像を形成する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子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、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。

ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例にかかる広角レンズは、上記第１実施例において説明したように、その特徴的なレンズ構成によって、像面湾曲、非点収差、コマ収差が少なく、ゴースト、フレアをより低減させた大画角を有する広角レンズを実現している。これにより本カメラ１は、像面湾曲、非点収差、コマ収差が少なく、大画角を有し、ゴースト、フレアをより低減させた広角撮影可能な薄型撮像装置を実現することができる。

なお、上記実施例では第１実施例にかかる広角レンズを撮影レンズ２として搭載してカメラ１を構成した例を示したが、上記第１実施例以外の実施例にかかる広角レンズを搭載しても上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラー３を有しない構成のカメラに上記各実施例にかかる広角レンズを搭載した場合でも同様の効果を奏することができる。

以下、本願の広角レンズの製造方法の概略を図９に基づいて説明する。図９は、本願の広角レンズの製造方法を示す図である。

本願の広角レンズの製造方法は、開口絞りより物体側の前群と、該開口絞りより像側の後群とを有する広角レンズの製造方法であって、図９に示す各ステップＳ１〜Ｓ３を含むものである。

ステップＳ１：
ステップＳ１は、前群の物体側の部分群に、レンズ中心部から周辺部に向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面負メニスカスレンズを含む、少なくとも３枚の負レンズを含む光学部材を配置する。

ステップＳ２：
ステップＳ２は、部分群よりも像側に、正レンズと負レンズと正レンズとの接合よりなる接合レンズを含む光学部材を配置する。

ステップＳ３：
ステップＳ３は、広角レンズが、以下の条件式（１）、（２）を満足するように前群、開口絞り、後群を含む光学部材を円筒状の鏡筒内に物体側から配置する。
（１） ０．３０ ＜ ｜Ｒａｓｐ｜ ／ ｈａｓｐ ＜ ０．９０
（２）−１．００ ＜ (Ｒｒ＋Ｒｆ) ／ (Ｒｒ−Ｒｆ) ＜ ０．００
ただし、Ｒａｓｐはレンズ中心部から周辺部に向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面負メニスカスレンズの非球面の近軸曲率半径、ｈａｓｐはレンズ中心部から周辺部に向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面負メニスカスレンズの有効径の１／２（最大有効半径）、Ｒｒは接合レンズ中の負レンズの像側レンズ面の曲率半径、Ｒｆは接合レンズ中の負レンズの物体側レンズ面の曲率半径をそれぞれ示す。

かかる本願の広角レンズの製造方法によれば、大画角を有し、ゴースト、フレアをより低減させた良好な光学性能を備えた広角レンズを製造することができる。

なお、上記各実施例は本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。

Ｇｆ 前群
Ｇｒ 後群
Ｇａ 部分群
Ｇｂ 接合レンズ
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
１ カメラ
２ 撮影レンズ
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
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 (18)

1. 開口絞りより物体側の前群と、該開口絞りより像側の後群とを有し、
   前記前群は負の屈折力を有する部分群を有し、
   前記部分群は、最も物体側から順に、少なくとも３枚の負レンズを有し、
   前記少なくとも３枚の負レンズのうち少なくとも１枚は非球面負メニスカスレンズであり、
   前記非球面負メニスカスレンズは、レンズ中心部から周辺部に向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有し、
   前記前群は、前記部分群よりも像側に、正レンズと負レンズと正レンズとの接合よりなる接合レンズを有し、
   以下の条件を満足し、
   前記前群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、
   前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むことを特徴とする広角レンズ。
   ０．３０ ＜ ｜Ｒａｓｐ｜ ／ ｈａｓｐ ＜ ０．９０
   −１．００ ＜ (Ｒｒ＋Ｒｆ) ／ (Ｒｒ−Ｒｆ) ＜ ０．００
   ただし、
   Ｒａｓｐ：前記形状を有する前記非球面負メニスカスレンズの非球面の近軸曲率半径、
   ｈａｓｐ：前記形状を有する前記非球面負メニスカスレンズの有効径の１／２（最大有効半径）、
   Ｒｒ：前記接合レンズ中の前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径、
   Ｒｆ：前記接合レンズ中の前記負レンズの物体側レンズ面の曲率半径。
2. 前記反射防止膜は多層膜であり、
   前記ウェットプロセスで形成された層は、前記多層膜を構成する層のうち最も表面側の層であることを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ。
3. 前記ウェットプロセスを用いて形成された層の屈折率は、１．３０以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の広角レンズ。
4. 前記反射防止膜を有する光学面は、前記前群中のレンズ面であ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広角レンズ。
5. 前記反射防止膜を有する光学面は、前記前群中の、前記負の屈折力を有する部分群のレンズ面であ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広角レンズ。
6. 前記反射防止膜を有する光学面は、物体側に凸形状の物体側のレンズ面であ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広角レンズ。
7. 前記反射防止膜を有する光学面は、像側に凹形状の像側のレンズ面であ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広角レンズ。
8. 前記反射防止膜を有する光学面は、前記非球面負メニスカスレンズのレンズ面であ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広角レンズ。
9. 以下の条件を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広角レンズ。
   ０．００ ＜ Ｆｆ ／ Ｆ０ ＜ １１．００
   ただし、
   Ｆｆ：無限遠合焦時における前記前群の焦点距離、
   Ｆ０：無限遠合焦時における前記広角レンズの焦点距離。
10. 以下の条件を満足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広角レンズ。
    −０．３０ ＜ Ｆ０ ／ Ｆｂ ＜ ０．５０
    ただし、
    Ｆ０：無限遠合焦時における前記広角レンズの焦点距離、
    Ｆｂ：前記接合レンズの焦点距離。
11. 前記部分群は、前記非球面負メニスカスレンズとは別に非球面レンズを有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の広角レンズ。
12. 前記非球面レンズは、レンズ中心部よりも周辺部において負の屈折力が大きいことを特徴とする請求項１１に記載の広角レンズ。
13. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の広角レンズ。
    ０．０１ ＜ (−Ｆａ) ／ ＢＦ ＜ ０．８０
    ただし、
    Ｆａ：前記部分群の焦点距離、
    ＢＦ：前記広角レンズの最も像側のレンズ面の頂点から近軸像面までの距離。
14. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の広角レンズ。
    ４．００ ＜ Ｆｒ ／ Ｆ０ ＜ ５０．００
    ただし、
    Ｆｒ：無限遠合焦時における前記後群の焦点距離、
    Ｆ０：無限遠合焦時における前記広角レンズの焦点距離。
15. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の広角レンズ。
    ０．０５ ＜ Ｎｎ − ((Ｎｐ１＋Ｎｐ２)／２) ＜ ０．３０
    ただし、
    Ｎｎ：前記接合レンズ中の負レンズのｄ線に対する屈折率、
    Ｎｐ１：前記接合レンズ中の物体側正レンズのｄ線に対する屈折率、
    Ｎｐ２：前記接合レンズ中の像側正レンズのｄ線に対する屈折率。
16. 前記部分群は、負レンズのみからなることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の広角レンズ。
17. 請求項１から１６のいずれか一項に記載の広角レンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
18. 開口絞りより物体側の前群と、該開口絞りより像側の後群とを有する広角レンズの製造方法であって、
    前記前群の物体側の部分群に、レンズ中心部から周辺部に向かうにつれて負の屈折力が小さくなる形状を有する非球面負メニスカスレンズを含む、少なくとも３枚の負レンズを配置し、
    前記前群は、前記部分群よりも像側に、正レンズと負レンズと正レンズとの接合よりなる接合レンズを配置し、
    前記広角レンズが以下の条件を満足し、
    前記前群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、
    前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むことを特徴とする広角レンズの製造方法。
    ０．３０ ＜ ｜Ｒａｓｐ｜ ／ ｈａｓｐ ＜ ０．９０
    −１．００ ＜ (Ｒｒ＋Ｒｆ) ／ (Ｒｒ−Ｒｆ) ＜ ０．００
    ただし、
    Ｒａｓｐ：前記形状を有する前記非球面負メニスカスレンズの非球面の近軸曲率半径、
    ｈａｓｐ：前記形状を有する前記非球面負メニスカスレンズの有効径の１／２（最大有効半径）、
    Ｒｒ：前記接合レンズ中の前記負レンズの像側レンズ面の曲率半径、
    Ｒｆ：前記接合レンズ中の前記負レンズの物体側レンズ面の曲率半径。

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