(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負のレンズ群の前群と開口絞りと、正のレンズ群の後群とよりなり、前記前群が物体側から順に、像側の面よりも物体側の面の方がパワーが大である正レンズと、像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズとの２枚のレンズにより構成され、前記後群が物体側から負レンズ、正レンズの順でなる接合レンズ成分と最も像側に配され且つ非球面をもつ単レンズの両凸形状のレンズ成分を有し全体として３枚のレンズにて構成され下記条件（１）、（２）、（３）、（４）を満足する広角レンズ。
（１）    −０．５＜ｆ／ｆF ＜−０．２
（２）    ０．２＜ＤFS／ＤSR＜１．２
（３）    １．５＜ＤSR／ｆ＜５
（４）    −０．５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．５
ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆF は前記前群の焦点距離、ＤFSは前記前群の最も物体側の面頂から開口絞りまでの距離、ＤSRは前記開口絞りから前記後群の最も像側の面頂までの距離、ｒR1，ｒR2は夫々前記後群の最も像側の両凸形状のレンズ成分の物体側の面および像側の面の近軸曲率半径である。
【請求項２】
物体側から順に負のレンズ群の前群と明るさ絞りと、正のレンズ群の後群とよりなり、前記前群が物体側より順に正のメニスカスレンズと像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズの２枚のレンズにより構成され、前記後群が物体側から負レンズ、正レンズの順でなる接合レンズ成分と最も像側に配され且つ非球面をもつ単レンズの両凸形状のレンズ成分を有し全体として３枚のレンズにて構成され下記条件（１）、（２）、（３）、（４）を満足する広角レンズ。
（１）    −０．５＜ｆ／ｆF ＜−０．２
（２）    ０．２＜ＤFS／ＤSR＜１．２
（３）    １．５＜ＤSR／ｆ＜５
（４）    −０．５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．５
ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆF は前記前群の焦点距離、ＤFSは前記前群の最も物体側の面頂から開口絞りまでの距離、ＤSRは前記開口絞りから前記後群の最も像側の面頂までの距離、ｒR1，ｒR2は夫々前記後群の最も像側の両凸形状のレンズ成分の物体側の面および像側の面の近軸曲率半径である。
【請求項３】
物体側から順に、負のレンズ群の前群と、明るさ絞りと、正のレンズ群の後群とよりなり、前記前群が物体側の面が光軸から周辺に行くにしたがって曲率が強くなるような非球面であり像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズ１枚より構成され、前記後群が像側に凸面を向けた正メニスカス単レンズと最も像側に配された物体側から物体側が非球面の正レンズ、負レンズの順でなる接合レンズの両凸形状のレンズ成分を有し全体として３枚のレンズよりなり、下記条件（１−３）、（２−３）、（３）、（４）を満足する広角レンズ。
（１−３）    −０．６５＜ｆ／ｆF ＜−０．２
（２−３）    ０．１＜ＤFS／ＤSR＜１．０
（３）        １．５＜ＤSR／ｆ＜５
（４）        −０．５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．５
ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆF は前記前群の焦点距離、ＤFSは前記前群の最も物体側の面頂から開口絞りまでの距離、ＤSRは前記開口絞りから前記後群の最も像側の面頂までの距離、ｒR1，ｒR2は夫々前記後群の最も像側の両凸形状のレンズ成分の物体側の面および像側の面の近軸曲率半径である。
【請求項４】
物体側から順に負のレンズ群の前群と、明るさ絞りと、正のレンズ群の後群とよりなり、前記前群が物体側より順に像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズと像側が凸面のメニスカス正レンズの２枚のレンズにて構成され、前記後群が物体側から負レンズ、正レンズの順でなる接合レンズ成分と最も像側に配され且つ非球面をもつ単レンズの両凸形状のレンズ成分とを有し全体として３枚のレンズにて構成され、下記条件（１−８）、（２−６）、（３）、（４）、（５）を満足する広角レンズ。
（１−８）    ０．１＜｜ｆ／ｆF ｜＜０．２５
（２−６）    ０．３＜ＤFS／ＤSR＜１．６
（３）        １．５＜ＤSR／ｆ＜５
（４）        −０．５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．５
（５）        ０．１＜Ｄ12／ＤFS＜０．７
ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆF は前記前群の焦点距離、ＤFSは前記前群の最も物体側の面頂から開口絞りまでの距離、ＤSRは前記開口絞りから前記後群の最も像側の面頂までの距離、ｒR1，ｒR2は夫々前記後群の最も像側の両凸形状のレンズ成分の物体側の面および像側の面の近軸曲率半径、Ｄ12は前記前群の像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズと正レンズの光軸上における空気間隔である。
【請求項５】
条件（１）、（２）、（３）、（４）の代りに夫々下記条件（１−１）、（２−１）、（３−１）、（４−１）を満足することを特徴とする請求項１または２の広角レンズ。
（１−１）    −０．４５＜ｆ／ｆF ＜−０．２
（２−１）    ０．４＜ＤFS／ＤSR＜１．０
（３−１）    １．５＜ＤSR／ｆ＜４
（４−１）    −０．３＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．３
【請求項６】
条件（１）、（２）、（３）、（４）の代りに夫々下記条件（１−２）、（２−２）、（３−２）、（４−２）を満足することを特徴とする請求項１または２の広角レンズ。
（１−２）    −０．４＜ｆ／ｆF ＜−０．２
（２−２）    ０．６＜ＤFS／ＤSR＜０．８
（３−２）    １．５＜ＤSR／ｆ＜３
（４−２）    −０．２＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．２
【請求項７】
条件（１−３）、（２−３）、（３）、（４）の代りに夫々下記条件（１−４）、（２−４）、（３−１）、（４−１）を満足することを特徴とする請求項３の広角レンズ。
（１−４）    −０．６５＜ｆ／ｆF ＜−０．４
（２−４）    ０．１５＜ＤFS／ＤSR＜０．７
（３−１）    １．５＜ＤSR／ｆ＜４
（４−１）    −０．３＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．３
【請求項８】
条件（１−３）、（２−３）、（３）、（４）の代りに夫々下記条件（１−５）、（２−５）、（３−２）、（４−２）を満足することを特徴とする請求項３の広角レンズ。
（１−５）    −０．６５＜ｆ／ｆF ＜−０．５
（２−５）    ０．２５＜ＤFS／ＤSR＜０．５
（３−２）    １．５＜ＤSR／ｆ＜３
（４−２）    −０．２＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．２
【請求項９】
条件（２−６）、（３）、（４）、（５）の代りに夫々下記条件（２−７）、（３−１）、（４−３）、（５−１）を満足することを特徴とする請求項４の広角レンズ。
（２−７）    ０．５＜ＤFS／ＤSR＜１．４
（３−１）    １．５＜ＤSR／ｆ＜４
（４−３）    −０．４＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．４
（５−１）    ０．２＜Ｄ12／ＤFS＜０．６
【請求項１０】
条件（２−６）、（３）、（４）、（５）の代りに夫々下記条件（２−８）、（３−２）、（４−１）、（５−３）を満足することを特徴とする請求項４の広角レンズ。
（２−８）    ０．８＜ＤFS／ＤSR＜１．２
（３−２）    １．５＜ＤSR／ｆ＜３
（４−１）    −０．３＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．３
（５−３）    ０．３＜Ｄ12／ＤFS＜０．５
【請求項１１】
下記条件（６）、（７）を満足することを特徴とする請求項１、２、３、５、６、７、８のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（６）    ０．５＜Ｄ2S／ｆ＜１．５
（７）    ０．５＜Ｒ／Ｄ2S＜１
ただし、Ｄ2Sは前群の最も像側の面から絞りまでの距離、Ｒは前記負のメニスカスレンズの凹面の曲率半径である。
【請求項１２】
前記後群の最も像側の両凸形状のレンズ成分の物体側の面が非球面であり、下記条件（８）、（９）を満足することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（８）    ０．５＜ＤSR1 ／ｆ＜３
（９）    ０．２＜（ＤSR2 −ＤSR1 ）／ＤSR1 ＜３
ただし、ＤSR1 、ＤSR2 は夫々絞りから最も像側のレンズの物体側の面および像側の面までの距離である。
【請求項１３】
下記条件（６−１）、（７−１）、（８−１）、（９−１）を更に満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（６−１）    ０．６＜Ｄ2s／ｆ＜１．３
（７−１）    ０．５＜Ｒ／Ｄ2S＜０．９
（８−１）    ０．８＜ＤSR1 ／ｆ＜２
（９−１）    ０．５＜（ＤSR2 −ＤSR1 ）／ＤSR1 ＜２
ただし、Ｄ2Sは前群の最も像側の面から絞りまでの距離、Ｒは前記負のメニスカスレンズの凹面の曲率半径、ＤSR1 、ＤSR2 は夫々絞りから最も像側のレンズの物体側の面および像側の面までの距離である。
【請求項１４】
下記条件（６−２）、（７−２）、（８−２）、（９−２）を更に満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（６−２）    ０．７＜Ｄ2S／ｆ＜１．１
（７−２）    ０．６＜Ｒ／Ｄ2S＜０．８
（８−２）    １．０＜ＤSR1 ／ｆ＜１．７
（９−２）    ０．６＜（ＤSR2 −ＤSR1 ）／ＤSR1 ＜１．５
ただし、Ｄ2Sは前群の最も像側の面から絞りまでの距離、Ｒは前記負のメニスカスレンズの凹面の曲率半径、ＤSR1 、ＤSR2 は夫々絞りから最も像側のレンズの物体側の面および像側の面までの距離である。
【請求項１５】
条件（１）の代わりに下記条件（１−１）を満足することを特徴とする請求項１または２の広角レンズ。
（１−１）    −０．４５＜ｆ／ｆF ＜−０．２
【請求項１６】
条件（２）の代わりに下記条件（２−１）を満足することを特徴とする請求項１または２の広角レンズ。
（２−１）    ０．４＜ＤFS／ＤSR＜１．０
【請求項１７】
条件（３）の代わりに下記条件（３−１）を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（３−１）    １．５＜ＤSR／ｆ＜４
【請求項１８】
条件（４）の代わりに下記条件（４−１）を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（４−１）    −０．３＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．３
【請求項１９】
条件（５）の代わりに下記条件（５−１）を満足することを特徴とする請求項４の広角レンズ。
（５−１）    ０．２＜Ｄ12／ＤFS＜０．６
【請求項２０】
下記条件（６）を満足することを特徴とする請求項１、２、３、５、６、７、８のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（６）    ０．５＜Ｄ2S／ｆ＜１．５
ただし、Ｄ2Sは前群の最も像側の面から絞りまでの距離である。
【請求項２１】
下記条件（７）を満足することを特徴とする請求項３の広角レンズ。
（７）    ０．５＜Ｒ／Ｄ2S＜１
ただし、Ｄ2Sは前群の最も像側の面から絞りまでの距離、Ｒは前記負のメニスカスレンズの凹面の曲率半径である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に焦点距離の極めて短いレンズ系で小型で構成枚数の少ないシンプルな電子カメラ用広角撮影レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近では、銀塩３５ｍｍフィルム（通称ライカ版）カメラに代わる次世代カメラとして電子カメラ（デジタルカメラ）が注目されつつある。そのデジタルカメラの撮像素子として用いられるもののサイズは銀塩３５ｍｍフィルムと比較すると、対角長で数分の一から十数分の一である。したがって、同じ画角の画像を得る場合、結像レンズ系の焦点距離をそれに比例して極めて短くする必要がある。理論上はレンズ系のサイズもそれに比例して極めて小さくなるため、構成要素も当然その分小さくなる。したがって、レンズの加工は困難を極めることになる。一方、電子撮像素子の特性上、結像レンズ系からの光線射出角が極力撮像素子に対して垂直であることが望まれる。したがって、従来の銀塩３５ｍｍフィルム（通称ライカ版）カメラ用の広角レンズ系（例えばレトロフォーカスレンズ系）をそのままデジタルカメラ用とするのは困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、レンズ構成要素の縁肉や中肉の厚みや組み立て上必要なスペースを十分確保することを行いつつも、所定のバックフォーカスや射出瞳位置、かつ、良好な結像性能を有したデジタルカメラに適した小型で構成枚数の少ないシンプルで製作性の良好な広角レンズ系を得ることを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のレンズ系は、撮像素子のサイズが小さくかつ広角なレンズ系であるため、焦点距離は極めて短い。又レンズ系と撮像素子の間にフィルターや撮像素子のカバーガラスを配置するためのスペースを確保する必要性から、レンズ系のバックフォーカスを焦点距離以上の長さにする必要がある。そのために、物体側から順に負のパワーのレンズ群と正のパワーのレンズ群の二つのレンズ群にて構成した。それにより、レンズ系のパワーは、後群に集中し、後群のレンズ枚数が多くなる。又、レンズ系を構成する各要素の縁肉、中肉等を確保するために、空気間隔は出来る限り小さくすることになり、したがって、従来の銀塩３５mmフィルム（通称ライカ版）カメラ用の広角レンズのように絞りを後群中に設けることが出来ない。したがって本発明のレンズ系は、開口絞りを二つのレンズ群の中間に設けてある。
【０００５】
又レンズ系の構成枚数を極力少なくするために、最小限のレンズ枚数で最大限の収差補正をする必要があり、そのため、本発明のレンズ系は、前記の負のレンズ群（前群）を像側に強い負の凹面を向けた負のメニスカスレンズを１枚含む全体として２枚以下のレンズにて構成した。又、前記正のレンズ群（後群）は、最も像側に単レンズもしくは接合レンズの両凸形状のレンズ成分を配置した全体として３枚以下のレンズにて構成するようにした。
【０００６】
又、全系の焦点距離に対する後群（正のレンズ群）の厚みが大になる傾向があるので、バックフォーカスを確保するためには、前記負のレンズ群（前群）と正のレンズ群（後群）のパワーを強くする必要がある。このように両レンズ群のパワーを強くすると、歪曲収差が大になり監視カメラ用ならともかく、一般のデジタル写真用レンズ系としては好ましくない。
【０００７】
本発明では、前述のように、負のレンズ群（前群）の最も物体側に像側よりも物体側の方がパワーが大である正レンズまたは正のメニスカスレンズを配置した。これと像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズとにて構成した。または、前群を負のメニスカスレンズ１枚のみで構成し、その物体側の面を非球面にしてもよい。
【０００８】
又、前群の負のメニスカスレンズを球面レンズにした場合、物体側から順に、負のメニスカスレンズと像側の方が強い曲率を持つ正レンズにて構成してもよい。
【０００９】
又、正のレンズ群（後群）の最も像側のレンズ成分は、射出側テレセントリックとしながら各収差を良好に補正する役割を有しており、従来の銀塩３５mmフィルム（通称ライカ版）カメラ用の広角レンズとは異なり両凸レンズにするのが良い。
【００１０】
つまり、本発明のレンズ系は、後群をその最も像側に両凸形状である単レンズもしくは接合レンズの正のレンズ成分を配置した全体として３枚以下のレンズにて構成した。
【００１１】
本発明のレンズ系は、以上の通りの構成にすると共に次に示す各条件を満足することを特徴とする。
【００１２】
まず、負の前群、絞り、正の後群にて構成される本発明のレンズ系で、前群が物体側から順に像側の面よりも物体側の面の方がパワーが大である正レンズと像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズとの２枚のレンズより構成され、後群が最も像側に単レンズもしくは接合レンズの両凸形状のレンズを配置した全体として３枚以下のレンズにて構成される場合、下記条件（１）、（２）、（３）、（４）を満足することが望ましい。
【００１３】
（１）    −０．５＜ｆ／ｆF ＜−０．２
（２）    ０．２＜ＤFS／ＤSR＜１．２
（３）    １．５＜ＤSR／ｆ＜５
（４）    −０．５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．５
ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆＦは前記前群の焦点距離、ＤＦＳは前記前群の最も物体側の面頂から開口絞りまでの距離、ＤＳＲは前記開口絞りから前記後群の最も像側の面頂までの距離、ｒＲ１，ｒＲ２は夫々前記後群の最も像側の両凸形状のレンズ成分の物体側の面および像側の面の近軸曲率半径である。
条件（１）は、前群の焦点距離を規定したもので、下限値を越えると充分なバックフォーカスが得られず、また上限値を超えると歪曲収差が著しく悪化するためいずれも好ましくない。
【００１４】
条件（２）は、前群の最も物体側の面頂から開口絞りまでの距離と開口絞りから後群の最も像側の面頂までの距離の比を規定したものであり、レンズ系の全長や前玉径を小さく保ちつつ射出側テレセントリック性を確保するための条件である。
【００１５】
この条件（２）の上限値を超えると全長や前玉径が大になるか又は射出側テレセントリック性が保てなくなる。又条件（２）の下限値を超えると軸外光線高が後群で高くなり、軸外収差補正が困難になるか、又は後群の径が大になる。
【００１６】
条件（３）は、開口絞りから後群の最も像側の面頂までの距離を規定したものである。本発明のレンズ系は、焦点距離が数mmと極めて短く、そのために絶対的サイズが極めて小さい。このような撮影レンズにおいて、サイズと組立性や鏡枠設計の可能性のバランスを良くするための条件がこの条件（３）で、焦点距離の長い光学系に比べて、本発明のような焦点距離の短いレンズ系にとって重要である。
【００１７】
この条件（３）の下限値を超えると、レンズの径や空気間隔が小になりすぎて、鏡枠設計や組立てが困難になる。条件（３）の上限値を超えると光学系が大になる。
【００１８】
条件（４）は、後群の最も像側に配置された両凸形状のレンズ成分の形状を更に限定したもので、射出側テレセントリック性を保ちながら各収差を良好に補正するための条件である。レンズ系を射出側テレセントリックにすると、主光線の傾角が小さくなるため従来の銀塩３５mmフィルム（ライカ版）カメラ用の広角レンズに比べシェープファクターを負側の値をとるようにするのが望ましい。主光線の収差を小さくするためには、このレンズ成分のシェープファクターが−０．７近辺であることが好ましいが、球面収差を考えると、軸上光束がこのレンズ成分への入射光束がほぼアフォーカルになるために−０．７近辺であることが望ましい。レンズ系が、画角３０°程度で、Ｆ／２．８程度の仕様である場合、収差のバランス上このシェープファクターは、ほぼ０近傍であることが望ましい。
【００１９】
条件（４）の上限値を超えると球面収差が補正不足になりやすく、又下限値を超えると非点収差、コマ収差、樽型歪曲収差が発生しやすい。
【００２０】
以上述べた構成の本発明のレンズ系において、条件（１）、（２）、（３）、（４）の代りに夫々下記条件（１−１）、（２−１）、（３−１）、（４−１）を満足すればより好ましい。
【００２１】
（１−１）    −０．４５＜ｆ／ｆF ＜−０．２
（２−１）    ０．４＜ＤFS／ＤSR＜１．０
（３−１）    １．５＜ＤSR／ｆ＜４
（４−１）    −０．３＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．３
更に上記本発明のレンズ系において、条件（１）、（２）、（３）、（４）の代りに夫々下記条件（１−２）、（２−２）、（３−２）、（４−２）を満足することが最も望ましい。
【００２２】
（１−２）    −０．４＜ｆ／ｆF ＜−０．２
（２−２）    ０．６＜ＤFS／ＤSR＜０．８
（３−２）    １．５＜ＤSR／ｆ＜３
（４−２）    −０．２＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．２
又、本発明のレンズ系において、負の前群を物体側から順に、正のメニスカスレンズと像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズの２枚のレンズにて構成し、又前記の条件（１）、（２）、（３）、（４）を満足するレンズ系も本発明の目的を達成し得るものである。
【００２３】
又、上記レンズ系において、条件（１）、（２）、（３）、（４）の代りに夫々条件（１−１）、（２−１）、（３−１）、（４−１）を満足するようにすればより望ましい。
【００２４】
更に上記レンズ系において、条件（１）、（２）、（３）、（４）の代りに夫々条件（１−２）、（２−２）、（３−２）、（４−２）を満足するようにすれば最も望ましい。
【００２５】
次に、負の前群と絞りと正の後群とよりなる本発明のレンズ系において、前群を物体側の面が光軸から周辺に行くにしたがって曲率が強くなる非球面を有していて像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズ１枚にて構成し、下記（１−３）、（２−３）、（３）、（４）を満足するレンズ系も、本発明の目的を達成し得る。
【００２６】
（１−３）    −０．６５＜ｆ／ｆF ＜−０．２
（２−３）    ０．１＜ＤFS／ＤSR＜１．０
（３）        １．５＜ＤSR／ｆ＜５
（４）        −０．５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．５
上記レンズ系も後群の構成は、同様である。
【００２７】
又、上記レンズ系において、条件（１−３）、（２−３）、（３）、（４）の代りに夫々下記条件（１−４）、（２−４）、（３−１）、（４−１）を満足することがより望ましい。
【００２８】
（１−４）    −０．６５＜ｆ／ｆF ＜−０．４
（２−４）    ０．１５＜ＤFS／ＤSR＜０．７
（３−１）    １．５＜ＤSR／ｆ＜４
（４−１）    −０．３＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．３
更に上記レンズ系において、条件（１−３）、（２−３）、（３）、（４）の代りに夫々下記条件（１−５）、（２−５）、（３−２）、（４−２）を満足するようにすれば最も望ましい。
【００２９】
（１−５）    −０．６５＜ｆ／ｆF ＜−０．５
（２−５）    ０．２５＜ＤFS／ＤSR＜０．５
（３−２）    １．５＜ＤSR／ｆ＜３
（４−２）    −０．２＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．２
上記の前群を１枚の負のメニスカスレンズにて構成した本発明のレンズ系も後群の構成は同様のものである。
【００３０】
又、負の前群と絞りと正の後群よりなる本発明のレンズ系において、前群を物体側より順に、像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズと正レンズの２枚にて構成し、下記条件（１−８）、（２−６）、（３）、（４）、（５）を満足するレンズ系も本発明の目的を達成し得る。
【００３１】
（１−８）    ０．１＜｜ｆ／ｆF ｜＜０．２５
（２−６）    ０．３＜ＤFS／ＤSR＜１．６
（３）        １．５＜ＤSR／ｆ＜５
（４）        −０．５＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．５
（５）        ０．１＜Ｄ12／ＤFS＜０．７
ただし、Ｄ12は前記前群の像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズと正レンズの光軸上の空気間隔である。
【００３２】
又、上記レンズ系において、条件（１−８）、（２−６）、（３）、（４）、（５）の代りに夫々下記条件（１−８）、（２−７）、（３−１）、（４−３）、（５−１）を満足すれば一層良好なレンズ系になし得る。
【００３３】
（１−８）    ０．１＜｜ｆ／ｆF ｜＜０．２５
（２−７）    ０．５＜ＤFS／ＤSR＜１．４
（３−１）    １．５＜ＤSR／ｆ＜４
（４−３）    −０．４＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．４
（５−１）    ０．２＜Ｄ12／ＤFS＜０．６
更に上記レンズ系において、条件（２−６）、（３）、（４）（５）の代りに夫々下記条件（２−８）、（３−２）、（４−１）、（５−３）を満足すれば最も望ましい。
【００３４】
（１−８）    ０．１＜｜ｆ／ｆF ｜＜０．２５
（２−８）    ０．８＜ＤFS／ＤSR＜１．２
（３−２）    １．５＜ＤSR／ｆ＜３
（４−１）    −０．３＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．３
（５−３）    ０．３＜Ｄ12／ＤFS＜０．５
上記のように前群を物体側より順に、像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズと正レンズとにて構成した場合、これらレンズの間の光軸上の空気間隔を条件（５）を満足するように定めることが望ましい。
【００３５】
前群が上記の通りの構成の場合、樽型歪曲収差が発生しやすいが、前記の像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズと像側の方が強い曲率を持つ正レンズとの間の空気間隔Ｄ12を前群の最も物体側の面頂から開口絞りまでの距離ＤFSよりも小さくすれば樽型歪曲収差の発生量を小さく出来る。
【００３６】
条件（５）の上限値の０．７を超えるとレンズ系のバックフォーカスを無理なく確保する上では好ましく又パワーの強い後群の各レンズの負担が軽くなるため球面収差、コマ収差、非点収差の補正にとっては好ましいが、樽型歪曲収差が発生しやすい。又条件（５）の下限値の０．１を超えると現実のレンズ系を構成し得なくなる。
【００３７】
本発明のレンズ系は、前群のパワーが後群のパワーに比べて小であるため、前群の径を少々大きくしても縁肉の確保が容易である。したがって、絞り面つまり軸上マージナル光線を決定する面（部材）を極力後群に近づけるようにして、絞りに関連する部材の挿入等は、絞りよりも前にすることが望ましい。そのため絞りより前に一定のスペースを設ける必要があり、下記条件（６）を満足するようにすることが望ましい。
【００３８】
（６）    ０．５＜Ｄ2S／ｆ＜１．５
ただし、Ｄ2Sは前群の最も像側の面から絞りまでの距離である。
【００３９】
条件（６）は、前群の最も像側の面から絞りまでの距離を規定するもので、本発明の作用効果を得るため、つまりデジタルカメラ用レンズにとってより望ましい条件である。それは、レンズ系を組立てる際に、絞り等を挿入するためのスペースを確保するのに必要な条件である。
【００４０】
条件（６）の下限値を超えると、絞り等を挿入するためのスペースを十分に確保することが出来ない。また、前群と後群の主点位置が近くなりすぎて、バックフォーカスを確保するためには、前群、後群共にパワーが強くなりがちになり好ましくない。又、条件（６）の上限値を超えると前群の径が大きくなりやすい。
【００４１】
本発明のレンズ系において、前群を強い凹面を像側に向けた負のメニスカスレンズ１枚にて構成した時、その像側の曲率の大きい面が、前群の主たる屈折面になり、軸外光線への影響を極力少なくするためには、前記凹面の曲率中心が絞り面と光軸との交点近傍に位置するようにすることが望ましい。つまり下記条件（７）を満足することが望ましい。
【００４２】
（７）    ０．５＜Ｒ／Ｄ2S＜１
ただしＲは前記負のメニスカスレンズの凹面の曲率半径である。
【００４３】
条件（７）の下限値を超えると軸外収差が悪化しやすく、また半球に近い凹面になり加工が困難になる。又条件（７）の上限値を超えると前群の負のパワーが維持出来なくなる。
【００４４】
レンズ系の最も像側のレンズでは、軸上マージナル光線高や焦点距離の割に軸外光束の切る高さが高く、またこのレンズのパワーは大になるため、元来収差が発生しやすい。この軸外光束に対する収差を極小にするためには、入射角、射出角を夫々小さくすることが好ましいが、画素のピッチが細かく、高い解像力が必要な場合には、それのみでは不十分である。後群のパワーの確保と収差補正とを両立させるために、正レンズの枚数を増やすことは、常套手段であるが、先に述べたように、本発明では、小型化とバックフォーカスの確保とにより、レンズを増加させるスペースがない。そのために、本発明は構成枚数を増加させずに、収差補正を行なうため最も像側の両凸レンズの物体側面に、非球面を導入した。
【００４５】
この最も像側のレンズの物体側の面は、軸外収差、軸上収差ともに収差補正の効果が著しく高く、しかも加工しやすい。後者の加工性に関しては、非球面の有効径が製品の径に対し出来る限り小さい方が好ましい。そのためにレンズの径を大きくする必要があるが、その場合、レンズの縁肉が不足してレンズの厚さを大にする必要があり、レンズ系のコンパクト化等の点から好ましくない。又この最も像側のレンズは、像側の面が有効径が大になりそれによりレンズの径（製品の径）が決まる。
【００４６】
以上の点を考慮すると、本発明のレンズ系は、下記条件（８）、（９）を満足することが望ましい。
【００４７】
（８）    ０．５＜ＤSR1 ／ｆ＜３
（９）    ０．２＜（ＤSR2 −ＤSR1 ）／ＤSR1 ＜３
ただし、ＤSR1 、ＤSR2 は夫々絞りから最も像側のレンズの物体側の面（非球面）および像側の面までの距離である。
【００４８】
条件（８）は、絞りから非球面までの距離を規定したもので、下限値を超えると非球面の各収差への補正効果が小さくなり好ましくない。又上限値を超えるとバックフォーカスの確保が困難になる。
【００４９】
条件（９）は、最も像側のレンズの物体側の面（非球面）と像側の面（球面）から絞りまでの距離の差を非球面から絞りまでの距離で割った値を規定したものである。
【００５０】
条件（９）の下限値を超えると両面の有効径の差が小さく、非球面の有効径の製品径に対する比を小さくしにくく、小さくするためには製品の径を大きくしなければならず好ましくない。又条件（９）の上限値を超えるとバックフォーカスの確保が困難になる。
【００５１】
又、本発明レンズ系において後群は、パワー、結像性能、バックフォーカスの確保、径の小型化の点で、前記の最も像側の両凸形状のレンズ成分が単レンズの場合、絞りとこの両凸レンズ成分の間に正レンズ、負レンズ共に１枚づつ設けることが望ましく、特にバックフォーカスを長くし、諸収差（特に色収差、ペッツバール和、球面収差、コマ収差）の補正、組立性の点から、負レンズ、正レンズの順に接合した接合レンズにすることが望ましい。又はその他の色収差補正能力を有する正の屈折力を有する光学素子を設けてもよい。又この最も像側の両凸形状のレンズ成分が接合レンズかあるいはその他の色収差の補正能力を有する正の屈折力の光学素子の場合、絞りとこの両凸レンズ成分との間には、正レンズ１枚設ければ十分である。
【００５２】
本発明のレンズ系において、前記条件（６）、（７）、（８）、（９）の代りに下記条件（６−１）、（７−１）、（８−１）、（９−１）を満足すれば一層望ましい。
【００５３】
（６−１）    ０．６＜Ｄ2S／ｆ＜１．３
（７−１）    ０．５＜Ｒ／Ｄ2S＜０．９
（８−１）    ０．８＜ＤSR1 ／ｆ＜２
（９−１）    ０．５＜（ＤSR2 −ＤSR1 ）／ＤSR1 ＜２
又本発明のレンズ系において、前記条件（６）、（７）、（８）、（９）の代りに下記条件（６−２）、（７−２）、（８−２）、（９−２）を満足すれば最も好ましい。
【００５４】
（６−２）    ０．７＜Ｄ2S／ｆ＜１．１
（７−２）    ０．６＜Ｒ／Ｄ2S＜０．８
（８−２）    １．０＜ＤSR1 ／ｆ＜１．７
（９−２）    ０．６＜（ＤSR2 −ＤSR1 ）／ＤSR1 ＜１．５
【００５５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の広角レンズの実施の形態を各実施例にもとづき説明する。
【００５６】
本発明のレンズ系の実施例１乃至実施例４は、夫々図４に示す通りの構成で下記のデーターを有する。
0003713335.tif 000002
【００５７】
0003713335.tif 000003
【００５８】
0003713335.tif 000004
【００５９】
実施例４
ｆ＝５ｍｍ，    Ｆ／２．８，    ２ω＝６５．４８°
ｒ1 ＝12.0488           ｄ1 ＝0.7500    ｎ1 ＝1.51742     ν1 ＝52.42
ｒ2 ＝3.9076            ｄ2 ＝3.8000
ｒ3 ＝-61.6570          ｄ3 ＝1.9000    ｎ2 ＝1.84666     ν2 ＝23.78
ｒ4 ＝-8.1908           ｄ4 ＝2.3854
ｒ5 ＝∞（絞り）        ｄ5 ＝1.2569
ｒ6 ＝-5.3626           ｄ6 ＝0.8000    ｎ3 ＝1.84666     ν3 ＝23.78
ｒ7 ＝14.0000           ｄ7 ＝3.0000    ｎ4 ＝1.72916     ν4 ＝54.68
ｒ8 ＝-5.5230           ｄ8 ＝0.2000
ｒ9 ＝17.1996 （非球面）ｄ9 ＝3.2000    ｎ5 ＝1.56384     ν5 ＝60.70
ｒ10＝-8.2837           ｄ10＝1.5000
ｒ11＝∞                ｄ11＝1.6000    ｎ6 ＝1.51633     ν6 ＝64.15
ｒ12＝∞                ｄ12＝2.3000    ｎ7 ＝1.54771     ν7 ＝62.84
ｒ13＝∞                ｄ13＝1.5000
ｒ14＝∞                ｄ14＝0.7500    ｎ8 ＝1.48749     ν8 ＝70.21
ｒ15＝∞                ｄ15＝1.2140
ｒ16＝∞（像）
非球面係数
Ｋ＝0 ，Ａ4 ＝-8.1100 ×10-4，Ａ6 ＝6.3995×10-5
Ａ8 ＝-1.6766 ×10-5，Ａ10＝1.1751×10-6
｜ｆ／ｆF ｜＝0.2141，ＤFS／ＤSR＝1.0449，ＤSR／ｆ＝1.648
（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＝0.3499，Ｄ12／ＤFS＝0.4301
Ｄ2S／ｆ＝1.575 ，Ｒ／Ｄ2S＝0.4833，ＤSR1 ／ｆ＝1.024
（ＤSR2 −ＤSR1 ）／ＤSR1 ＝0.6087
ただしｒ1 ，ｒ2 ，・・・ はレンズ各面の曲率半径、ｄ1 ，ｄ2 ，・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、ｎ1 ，ｎ2 ，・・・ は各レンズの屈折率、ν1 ，ν2 ，・・・ は各レンズのアッベ数である。
【００６０】
上記実施例中、実施例１は図１に示す通りの構成で明るさ絞りよりも物体側の前群が像側に強い凹面を向けた負のメニスカスレンズ１枚よりなり、絞りより像側の後群が正のメニスカスレンズと最も像側に配置されている正レンズと負レンズよりなる両凸形状のレンズ成分とよりなる。そして前群の負のメニスカスレンズの物体側の面（面ｒ1 ）が非球面である。又後群の両凸レンズ成分のうちの物体側の面つまり両凸レンズ成分を構成する正レンズの物体側の面（面ｒ6 ）が非球面である。
【００６１】
実施例２は、図２に示す通りの構成で、前群が像側の面よりも物体側の面がパワーが大である正レンズと凹面を像側に向けた負のメニスカスレンズとよりなり、後群が負レンズと正レンズとを接合した接合レンズと正の単レンズである最も像側の両凸形状のレンズ成分とよりなっている。この実施例２は、後群の最も像側の両凸形状のレンズ成分（正の単レズ）の物体側の面（面ｒ9 ）が非球面である。
【００６２】
実施例３は、図３に示す通りであって、実施例２と類似の構成である。この実施例３も後群の最も像側の両凸形状のレンズ成分の物体側の面（面ｒ9 ）が非球面である。
【００６３】
実施例４は、図４に示す通りの構成のレンズ系で、前群が凹面を像側に向けた負のメニスカスレンズと像側の面がパワーが大である正レンズとよりなり、後群が負レンズと正レンズとを接合した接合レンズと正の単レンズよりなる最も像側に配置された両凸形状のレンズ成分とよりなる。この実施例４は、後群の最も像側に配置された両凸レンズ成分の物体側の面（面ｒ9 ）が非球面である。
【００６４】
前記実施例にて用いている非球面の形状は下記の式にて表わされる。
0003713335.tif 000005
【００６５】
上記式は、光軸方向をｘ軸、光軸に垂直な方向をｙ軸としたもので、ｒは基準球面の曲率半径、ｋ，Ａ4 ，Ａ6 ，Ａ8 ，Ａ10，・・・は非球面係数である。
【００６６】
又、実施例において、レンズ系の最終面と結像面との間に配置された平行平面板は、赤外線カットフィルターやローパスフィルター等のフィルターである。
【００６７】
本発明のレンズ系は、特許請求の範囲に記載されたもののほか、次の各項に記載するレンズ系も本発明の目的を達成し得るものである。
【００６８】
（１）特許請求の範囲の請求項１又は２に記載するレンズ系で、条件（１）、（２）、（３）、（４）の代りに夫々下記条件（１−１）、（２−１）、（３−１）、（４−１）を満足する広角レンズ。
（１−１）    −０．４５＜ｆ／ｆF ＜−０．２
（２−１）    ０．４＜ＤFS／ＤSR＜１．０
（３−１）    １．５＜ＤSR／ｆ＜４
（４−１）    −０．３＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．３
【００６９】
（２）特許請求の範囲の請求項１又は２に記載するレンズ系で、条件（１）、（２）、（３）、（４）の代りに夫々下記条件（１−２）、（２−２）、（３−２）、（４−２）を満足する広角レンズ。
（１−２）    −０．４＜ｆ／ｆF ＜−０．２
（２−２）    ０．６＜ＤFS／ＤSR＜０．８
（３−２）    １．５＜ＤSR／ｆ＜３
（４−２）    −０．２＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．２
【００７０】
（３）特許請求の範囲の請求項３に記載するレンズ系で、条件（１−３）、（２−３）、（３）、（４）の代りに夫々下記条件（１−４）、（２−４）、（３−１）、（４−１）を満足する広角レンズ。
（１−４）    −０．６５＜ｆ／ｆF ＜−０．４
（２−４）    ０．１５＜ＤFS／ＤSR＜０．７
（３−１）    １．５＜ＤSR／ｆ＜４
（４−１）    −０．３＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．３
【００７１】
（４）特許請求の範囲の請求項３に記載するレンズ系で、条件（１−３）、（２−３）、（３）、（４）の代りに夫々下記条件（１−５）、（２−５）、（３−２）、（４−２）を満足する広角レンズ。
（１−５）    −０．６５＜ｆ／ｆF ＜−０．５
（２−５）    ０．２５＜ＤFS／ＤSR＜０．５
（３−２）    １．５＜ＤSR／ｆ＜３
（４−２）    −０．２＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．２
【００７２】
（５）特許請求の範囲の請求項４に記載するレンズ系で、条件（１−６）、（２−６）、（３）、（４）、（５）の代りに夫々下記条件（１−７）、（２−７）、（３−１）、（４−３）、（５−１）を満足する広角レンズ。
（１−７）    ０．０＜ｆ／ｆF ＜０．２５
（２−７）    ０．５＜ＤFS／ＤSR＜１．４
（３−１）    １．５＜ＤSR／ｆ＜４
（４−３）    −０．４＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．４
（５−１）    ０．２＜Ｄ12／ＤFS＜０．６
【００７３】
（６）特許請求の範囲の請求項４に記載するレンズ系で、条件（１−６）、（２−６）、（３）、（４）、（５）の代りに夫々下記条件（１−８）、（２−８）、（３−１）、（４−３）、（５−１）を満足する広角レンズ。
（１−８）    ０．１＜ｆ／ｆF ＜０．２５
（２−８）    ０．８＜ＤFS／ＤSR＜１．２
（３−２）    １．５＜ＤSR／ｆ＜３
（４−１）    −０．３＜（ｒR1＋ｒR2）／（ｒR1−ｒR2）＜０．３
（５−３）    ０．３＜Ｄ12／ＤFS＜０．５
【００７４】
（７）特許請求の範囲の請求項１、２、３、又は４あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）又は（６）の項に記載するレンズ系で、下記条件（６）、（７）を満足することを特徴とする広角レンズ。
（６）    ０．５＜Ｄ2S／ｆ＜１．５
（７）    ０．５＜Ｒ／Ｄ2S＜１
【００７５】
（８）特許請求の範囲の請求項１、２、３、又は４あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）又は（７）の項に記載するレンズ系で前記後群の最も像側の両凸形状のレンズ成分の物体側の面が非球面であり、下記条件（８）、（９）を満足することを特徴とする広角レンズ。
（８）    ０．５＜ＤSR1 ／ｆ＜３
（９）    ０．２＜（ＤSR2 −ＤSR1 ）／ＤSR1 ＜３
【００７６】
（９）特許請求の範囲の請求項１、２、３、又は４あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）又は（６）に記載するレンズ系で、下記条件（６−１）、（７−１）、（８−１）、（９−１）を更に満足する広角レンズ。
（６−１）    ０．６＜Ｄ2s／ｆ＜１．３
（７−１）    ０．５＜Ｒ／Ｄ2S＜０．９
（８−１）    ０．８＜ＤSR1 ／ｆ＜２
（９−１）    ０．５＜（ＤSR2 −ＤSR1 ）／ＤSR1 ＜２
【００７７】
（１０）特許請求の範囲の請求項１、２、３又は４あるいは前記の（１）、（２）、（３）、（４）、（５）又は（６）に記載するレンズ系で、下記条件（６−２）、（７−２）、（８−２）、（９−２）を更に満足する広角レンズ。
（６−２）    ０．７＜Ｄ2S／ｆ＜１．１
（７−２）    ０．６＜Ｒ／Ｄ2S＜０．８
（８−２）    １．０＜ＤSR1 ／ｆ＜１．７
（９−２）    ０．６＜（ＤSR2 −ＤSR1 ）／ＤSR1 ＜１．５
【００７８】
【発明の効果】
本発明の広角レンズは、デジタルカメラのような撮像有効領域が極めて小さくそのため焦点距離の極めて小さい場合でも、レンズ構成要素の縁肉や中肉の厚みや組立てに必要なスペースを確保し得、又フィルター数が挿入し得る十分なバックフォーカス、十分遠い射出瞳位置を有しかつ良好な結像性能を有する小型で、構成枚数が少なく、シンプルで良好な製作性を有するデジタルカメラ用として好適なレンズ系である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の断面図
【図２】本発明の実施例２の断面図
【図３】本発明の実施例３の断面図
【図４】本発明の実施例４の断面図
【図５】本発明の実施例１の収差曲線図
【図６】本発明の実施例２の収差曲線図
【図７】本発明の実施例３の収差曲線図
【図８】本発明の実施例４の収差曲線図
【図１】
0003713335.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003713335.tif 000013