(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、負の屈折力の前群と開口絞りと正の屈折力の後群とよりなり、前記前群が、物体側から順に、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枚のレンズにて構成され、前記後群が開口絞り側より順に、物体側に凹面を持つ負レンズと、像側に凸面を持つ正レンズの順に接合された接合レンズと、両凸レンズとにて構成され、下記条件（１）、（２）、（７）を満足することを特徴とする広角レンズ。
（１）    ｜ＤS1＋ｆRF｜／ｆ＜０．２２
（２）    ０．５＜｛ｆ1B−（Ｄ12＋Ｒ21）｝／ｆ＜２．７
（７）    −１．５＜（ＲR1＋ＲR2）／（ＲR1−ＲR2）＜０．３
ただし、ｆは全系の焦点距離、ＤS1は開口絞りと後群の最も物体側の面との間の空気間隔、ｆRFは後群の前側焦点距離、ｆ1Bは前群の正レンズの後側焦点距離、Ｄ12は前群の正レンズと前群の負のメニスカスレンズの間の空気間隔、Ｒ21は前群の負のメニスカスレンズの物体側の面の曲率半径、ＲR1は後群の最も物体側の面の曲率半径、ＲR2は接合レンズの接合面の曲率半径である。
【請求項２】
下記条件（３）を満足することを特徴とする請求項１の広角レンズ。
（３）    −３．５＜｛ｆFB−（Ｄ＋ＲR1）｝／ｆ＜−０．５
ただし、ｆFBは前群の後側焦点距離、Ｄは前群と後群の間の空気間隔、ＲR1は後群の最も物体側の面の曲率半径である。
【請求項３】
物体側より順に、負の屈折力の前群と開口絞りと正の屈折力の後群とよりなり、前記前群が、物体側から順に、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枚のレンズにて構成され、前記後群が開口絞り側より順に、物体側に凹面を持つ負レンズと、像側に凸面を持つ正レンズの順に接合された接合レンズ、両凸レンズとにて構成され、下記条件（１）、（２）、（８）を満足することを特徴とする広角レンズ。
（１）    ｜ＤS1＋ｆRF｜／ｆ＜０．２２
（２）    ０．５＜｛ｆ1B−（Ｄ12＋Ｒ21）｝／ｆ＜２．７
（８）    ０．１４＜（ＲR2＋ＲR3）／（ＲR2−ＲR3）＜１．５
ただし、ｆは全系の焦点距離、ＤS1は開口絞りと後群の最も物体側の面との間の空気間隔、ｆRFは後群の前側焦点距離、ｆ1Bは前群の正レンズの後側焦点距離、Ｄ12は前群の正レンズと前群の負のメニスカスレンズの間の空気間隔、Ｒ21は前群の負のメニスカスレンズの物体側の面の曲率半径、ＲR2、ＲR3は後群中の接合レンズの接合面および接合レンズの最も像側の面の曲率半径である。
【請求項４】
下記条件（３）を満足することを特徴とする請求項３の広角レンズ。
（３）    −３．５＜｛ｆFB−（Ｄ＋ＲR1）｝／ｆ＜−０．５
ただし、ｆFBは前群の後側焦点距離、Ｄは前群と後群の間の空気間隔、ＲR1は後群の最も物体側の面の曲率半径である。
【請求項５】
物体側より順に、負の屈折力の前群と開口絞りと正の屈折力の後群とよりなり、前記前群が、物体側から順に、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枚のレンズにて構成され、前記後群が最も物体側の面が物体側に凹面を向けたレンズ群であり、下記条件（１）、（２）、（９）を満足することを特徴とする広角レンズ。
（１）    ｜ＤS1＋ｆRF｜／ｆ＜０．２２
（２）    ０．５＜｛ｆ1B−（Ｄ12＋Ｒ21）｝／ｆ＜２．７
（９）    ０．６＜ＤF ／ｆ＜１．５
ただし、ｆは全系の焦点距離、ＤS1は開口絞りと後群の最も物体側の面との間の空気間隔、ｆRFは後群の前側焦点距離、ｆ1Bは前群の正レンズの後側焦点距離、Ｄ12は前群の正レンズと前群の負のメニスカスレンズの間の空気間隔、Ｒ21は前群の負のメニスカスレンズの物体側の面の曲率半径、ＤF は前群の光軸上の総厚である。
【請求項６】
下記条件（３）を満足することを特徴とする請求項５の広角レンズ。
（３）    −３．５＜｛ｆFB−（Ｄ＋ＲR1）｝／ｆ＜−０．５
ただし、ｆFBは前群の後側焦点距離、Ｄは前群と後群の間の空気間隔、ＲR1は後群の最も物体側の面の曲率半径である。
【請求項７】
物体側より順に、負の屈折力の前群と開口絞りと正の屈折力の後群とよりなり、前記前群が、物体側から順に、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枚のレンズにて構成され、前記後群が最も物体側の面が物体側に凹面を向けたレンズ群であり、下記条件（１）、（２）、（１４）を満足することを特徴とする広角レンズ。
（１）    ｜ＤS1＋ｆRF｜／ｆ＜０．２２
（２）    ０．５＜｛ｆ1B−（Ｄ12＋Ｒ21）｝／ｆ＜２．７
（１４）    ０．２６＜ｎ1 −ｎ2
ただし、ｆは全系の焦点距離、ＤS1は開口絞りと後群の最も物体側の面との間の空気間隔、ｆRFは後群の前側焦点距離、ｆ1Bは前群の正レンズの後側焦点距離、Ｄ12は前群の正レンズと前群の負のメニスカスレンズの間の空気間隔、Ｒ21は前群の負のメニスカスレンズの物体側の面の曲率半径、ｎ1 ，ｎ2 は夫々前群中の正レンズおよび負のメニスカスレンズの屈折率である。
【請求項８】
下記条件（３）を満足することを特徴とする請求項７の広角レンズ。
（３）    −３．５＜｛ｆFB−（Ｄ＋ＲR1）｝／ｆ＜−０．５
ただし、ｆFBは前群の後側焦点距離、Ｄは前群と後群の間の空気間隔、ＲR1は後群の最も物体側の面の曲率半径である。
【請求項９】
物体側より順に、負の屈折力の前群と開口絞りと正の屈折力の後群とよりなり、前記前群が、物体側から順に、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枚のレンズにて構成され、前記後群が最も物体側の面が物体側に凹面を向けたレンズ群であり、下記条件（１）、（２）、（１５）を満足することを特徴とする広角レンズ。
（１）    ｜ＤS1＋ｆRF｜／ｆ＜０．２２
（２）    ０．５＜｛ｆ1B−（Ｄ12＋Ｒ21）｝／ｆ＜２．７
（１５）    ４０＜ν2−ν1
ただし、ｆは全系の焦点距離、ＤS1は開口絞りと後群の最も物体側の面との間の空気間隔、ｆRFは後群の前側焦点距離、ｆ1Bは前群の正レンズの後側焦点距離、Ｄ12は前群の正レンズと前群の負のメニスカスレンズの間の空気間隔、Ｒ21は前群の負のメニスカスレンズの物体側の面の曲率半径、ν1 ，ν2 は夫々前群中の正レンズおよび負のメニスカスレンズのアッベ数である。
【請求項１０】
物体側より順に、負の屈折力の前群と開口絞りと正の屈折力の後群とよりなり、前記前群が、物体側から順に、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枚のレンズにて構成され、前記後群が最も物体側の面が物体側に凹面を向けたレンズ群であり、下記条件（１）、（３）、（１５）を満足することを特徴とする広角レンズ。
（１）    ｜ＤS1＋ｆRF｜／ｆ＜０．２２
（３）    −３．５＜｛ｆFB−（Ｄ＋ＲR1）｝／ｆ＜−０．５
（１５）    ４０＜ν2−ν1
ただし、ｆは全系の焦点距離、ＤS1は開口絞りと後群の最も物体側の面との間の空気間隔、ｆRFは後群の前側焦点距離、ｆFBは前群の後側焦点距離、Ｄは前群と後群の間の空気間隔、ＲR1は後群の最も物体側の面の曲率半径、ν1 ，ν2 は夫々前群中の正レンズおよび負のメニスカスレンズのアッベ数である。
【請求項１１】
前記後群が開口絞り側より順に、物体側に凹面を持つ負レンズと、像側に凸面を持つ正レンズの順に接合された接合レンズと、両凸レンズとにて構成されたことを特徴とする請求項５乃至１０のいずれかの項に記載の広角レンズ。
【請求項１２】
前記接合レンズが下記条件（４）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。
（４）    ０．７＜ＤR1／ｆ＜１．５
ただしＤR1は接合レンズの肉厚である。
【請求項１３】
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乃至１２のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（１−１）    ｜ＤS1＋ｆRF｜／ｆ＜０．１８
【請求項１４】
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乃至１３のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（２−１）    ０．８＜｛ｆ1B−（Ｄ12＋Ｒ21）｝／ｆ＜２．７
【請求項１５】
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２、４、６、８、１０のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（３−１）  −１．９８＜｛ｆFB＋（Ｄ＋ＲR1）｝／ｆ＜−０．５
【請求項１６】
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１２の広角レンズ。
（４−１）    ０．７５＜ＤR1／ｆ＜１．３
【請求項１７】
下記条件（５）を満足することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（５）    ０．１＜ＤS1／ｆ＜０．３３
【請求項１８】
前記後群の最も像側のレンズが両凸レンズで下記条件（６）を満足することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（６）    ０．５＜ＤR ／ｆ＜１
ただし、ＤR は後群の最も像側の両凸レンズの厚みである。
【請求項１９】
条件（６）の代わりに下記条件（６−１）を満足することを特徴とする請求項１８の広角レンズ。
（６−１）    ０．５＜ＤR ／ｆ＜０．８
【請求項２０】
前記後群が開口絞り側より順に、物体側に凹面を持つ負レンズと、像側に凸面を持つ正レンズの順に接合された接合レンズと、両凸レンズとにて構成され、下記条件（７）を満足することを特徴とする請求項３乃至１０のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（７）    −１．５＜（ＲR1＋ＲR2）／（ＲR1−ＲR2）＜０．３
ただし、ＲR1は後群の最も物体側の面の曲率半径、ＲR2は接合レンズの接合面の曲率半径である。
【請求項２１】
条件（７）の代わりに下記条件（７−１）を満足することを特徴とする請求項１、２、２０のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（７−１）    −１＜（ＲR1＋ＲR2）／（ＲR1−ＲR2）＜０．２
【請求項２２】
前記後群が開口絞り側より順に、物体側に凹面を持つ負レンズと、像側に凸面を持つ正レンズの順に接合された接合レンズと、両凸レンズとにて構成され、下記条件（８）を満足することを特徴とする請求項５乃至１０のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（８）    ０．１４＜（ＲR2＋ＲR3）／（ＲR2−ＲR3）＜１．５
ただし、ＲR2、ＲR3は後群中の接合レンズの接合面および接合レンズの最も像側の面の曲率半径である。
【請求項２３】
条件（８）の代わりに下記条件（８−１）を満足することを特徴とする請求項３、４、２２のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（８−１）    ０．１８＜（ＲR2＋ＲR3）／（ＲR2−ＲR3）＜１
【請求項２４】
前記前群が下記条件（９）を満足することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（９）    ０．６＜ＤF ／ｆ＜１．５
ただし、ＤF は前群の光軸上の総厚である。
【請求項２５】
条件（９）の代わりに下記条件（９−１）を満足することを特徴とする請求項５、６、２４のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（９−１）    ０．６２＜ＤF ／ｆ＜１．３
【請求項２６】
前記前群が下記条件（１０）を満足することを特徴とする請求項１乃至２５のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（１０）    ２．５＜ｆ1 ／ｆ＜１．０
ただし、ｆ1 は前群の正レンズの焦点距離である。
【請求項２７】
条件（１０）の代わりに下記条件（１０−１）を満足することを特徴とする請求項２６の広角レンズ。
（１０−１）    ３．５＜ｆ1 ／ｆ＜５
【請求項２８】
前記前群の正レンズが下記条件（１１）を満足することを特徴とする請求項１乃至２７のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（１１）    −２．５＜（Ｒ11＋Ｒ12）／（Ｒ11−Ｒ12）＜−０．７
ただし、Ｒ11，Ｒ12は夫々前群の正レンズの物体側および像側の面の曲率半径である。
【請求項２９】
条件（１１）の代わりに下記条件（１１−１）を満足することを特徴とする請求項２８の広角レンズ。
（１１−１）  −２＜（Ｒ11＋Ｒ12）／（Ｒ11−Ｒ12）＜−０．７
【請求項３０】
前記前群の正レンズが下記条件（１２）を満足することを特徴とする請求項１乃至２９のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（１２）    ０．３＜Ｄ1 ／ｆ＜０．８
ただし、Ｄ1 は前群の正レンズの光軸上の肉厚である。
【請求項３１】
条件（１２）の代わりに下記条件（１２−１）を満足することを特徴とする請求項３０の広角レンズ。
（１２−１）    ０．３＜Ｄ1 ／ｆ＜０．６
【請求項３２】
前記前群の負のメニスカスレンズの像側の面が下記条件（１３）を満足することを特徴とする請求項１乃至３１のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（１３）    ０．３＜Ｒ22／ｆ＜１
ただしＲ22は負のメニスカスレンズの像側の面の曲率半径である。
【請求項３３】
条件（１３）の代わりに下記条件（１３−１）を満足することを特徴とする請求項３２の広角レンズ。
（１３−１）    ０．４＜Ｒ22／ｆ＜０．８
【請求項３４】
前記前群が下記条件（１４）を満足することを特徴とする請求項９または１０に記載の広角レンズ。
（１４）    ０．２６＜ｎ1 −ｎ2
ただし、ｎ1 ，ｎ2 は夫々前群中の正レンズおよび負のメニスカスレンズの屈折率である。
【請求項３５】
条件（１４）の代わりに下記条件（１４−１）を満足することを特徴とする請求項７、８、３４のいずれかの項に記載の広角レンズ。
（１４−１）    ０．２９＜ｎ1 −ｎ2
【請求項３６】
条件（１５）の代わりに下記条件（１５−１）を満足することを特徴とする請求項９または１０の広角レンズ。
（１５−１）    ４２＜ν2−ν1
【請求項３７】
レンズ系中に非球面を少なくとも１面設けたことを特徴とする請求項１乃至３６のいずれかの項に記載の広角レンズ。
【請求項３８】
請求項１乃至３７のいずれかの項に記載のレンズ系の光軸上に電子撮像素子の有効撮像面を配置したことを特徴とする電子撮像光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広角レンズに関するものであって、特に半画角が２８°を超える広角で焦点距離の極めて短い結像レンズ系で、この結像レンズ系と電子撮像素子との間にプリズムやフィルター等の多くの光学素子を挿入するために焦点距離に対して長いバックフォーカスを有し、かつ加工組立性の優れた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、銀塩３５mmフイルム用カメラ（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。こ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フイルムと比較すると対角長で数分の一から数十分の一である。したがって同じ画角の画像を得る場合、結像レンズの焦点距離はそれに比例して短くしなければならず、極めて短くなる。そのため理論上は、レンズ系のサイズもそれに比例して小さくしなければならず、そのため極めて小型になり、その分構成要素も小さくなる。
【０００３】
したがって、デジタルカメラ用レンズ系は、レンズの加工が極めて困難になる。
【０００４】
一方、電子撮像素子の特性上、結像レンズ系は、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しい。そのため、従来の銀塩３５mmフイルム用カメラにて使用する広角レンズ（例えばレトロフォーカス型レンズ系）をそのままデジタルカメラ用として用いることは困難である。
【０００５】
デジタルカメラ用レンズ系の従来例として、特開平９−１３３８５９号公報に記載されているレンズ系が知られているが十分な画角が確保されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述のようなデジタルカメラ用レンズ系の問題点を解決すると共に、銀塩カメラにおいてはフイルム面、デジタルカメラにおいては電子撮像素子面、プリズムの入射面や出射面、フイルター面での反射光が結像光学系のレンズ面で再び反射して撮像面に入射する光束に配慮し、レンズ構成要素の縁肉や中肉の厚みや組立上必要なスペースを十分確保しつつ所定のバックフォーカスや射出瞳位置を確保し、かつ良好な結像性能を有し、結像とは関係のないいわゆるゴーストによる画像の劣化の少ないレンズ系で、特に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半画角が２８°を超える広角レンズを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の広角レンズの第１の構成は、物体側より順に、負の屈折力の前群と開口絞りと正の屈折力の後群とよりなり、前記前群が、物体側から順に、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枚のレンズにて構成され、前記後群が最も物体側の面が物体側に凹面を向けたものであり、下記条件（１）、（２）を満足することを特徴とする広角レンズ。
（１）    ｜ＤS1＋ｆRF｜／ｆ＜０．２２
（２）    ０．５＜｛ｆ1B−（Ｄ12＋Ｒ21）｝／ｆ＜２．７
ただし、ｆは全系の焦点距離、ＤS1は開口絞りと後群の最も物体側の面との間の空気間隔、ｆRFは後群の前側焦点距離、ｆ1Bは前群の正レンズの後側焦点距離、Ｄ12は前群の正レンズと前群の負のメニスカスレンズの間の空気間隔、Ｒ21は前群の負のメニスカスレンズの物体側の面の曲率半径である。
【０００８】
本発明のレンズ系は、前記のように、物体側から順に負の前群と正の後群とより構成し、これにより撮像素子のサイズが小さくかつ広角レンズであるために焦点距離を極めて短くしなければならず、一方フイ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ためにバックフォーカスを長くしなければならない広角なデジタルカメラ用撮影レンズに適したものとするため焦点距離に対してバックフォーカスの長い光学系を実現している。
【０００９】
又本発明のレンズ系は、射出瞳を遠くに位置させることによって光束が撮像面にほぼ垂直に入射するようにし、光電変換等の効率を向上させている。このことは特にカラーフイルターを有する電子撮像素子用結像光学系にとって重要である。特に広い画角のレンズ系においては、射出瞳を遠くに位置せしめる必要性が高く、そのためには前記の条件（１）を満足することが望ましい。
【００１０】
条件（１）の範囲より逸脱すると、射出瞳位置が近くなりすぎて像面に入射する光束の垂直度が悪くなりカラーフイルターを配置した電子撮像素子の場合、画面周辺でのシエーデイングを起こしやすい。即ち、条件（１）は、広い画角の撮影光学系を実現するための条件である。
【００１１】
この条件（１）を満足するために、本発明のレンズ系は、開口絞りを前群と後群との間に配置してある。又このように前群と後群の間に開口絞りを配置することによって従来のレトロフォーカスタイプのレンズ系においてよくみられるような後群に開口絞りを配置した光学系と比較して空気間隔を小さくでき、レンズ系を構成する各要素の縁肉、中肉を確保することができる。この効果は、前群において特に顕著である。
【００１２】
前記の通りの構成の本発明レンズ系において、負のパワーを持つ前群を、物体側より順に、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の２枚のレンズにて構成することにより前群の主点位置を像側に位置するようにして正のパワーを持つ後群の最も物体の面を物体側に凹面を向けた構成にして後群の主点位置を像側に位置するようにし、前群後群共に少ない構成枚数のレンズ群に収差を良好に補正し得る適度なパワーを待たせることが可能になり、かつ、十分なバックフォーカスを有する光学系を構成し得る。
【００１３】
又、本発明のレンズ系は、特に前群と後群の中間に開口絞りを配置する構成にしたことにより、入射瞳が従来のレトロフォーカスタイプのレンズ系よりも物体側に位置するため、前群を正レンズと負レンズとにて構成すれば色収差や歪曲収差の補正にとって有利であり、これにより前群を簡易なコンパクトなレンズ構成になし得た。
【００１４】
本発明のレンズ系において、前群の正レンズの後側焦点と前群の負のメニスカスレンズの物体側の面の曲率中心とを一致させるようにすれば、近軸量の確保と収差補正とにとって好ましい。しかし、ＣＣＤ表面やフイルム面表面等は反射率が高く、そのため撮像面と前群の負のメニスカスレンズの物体側の面での反射光により結像タイプの強いゴーストが発生する。特に、前述のように射出瞳位置を遠くすると画面周辺部も光束が像面に垂直入射することになり、ゴーストが発生しやすくなる。
【００１５】
本発明においては、近軸量の確保と収差の補正にとって実質上問題のない範囲内において、前群の正レンズの後側焦点と前群の負のメニスカスレンズの物体側の面の曲率中心とが適度な間隔を有するようにしてゴーストの発生が目立たないようにしている。
【００１６】
又、前記構成のレンズ系において撮像面による反射および前群の負のメニスカスレンズの物体側の面での反射によるゴーストが実質上画質を劣化させない程度に前群の正レンズの後側焦点と前群の負のメニスカスレンズの物体側の面の曲率中心とを近づけることによってレンズ系の収差を良好に補正することが可能である。つまりこれによりゴーストによる画質の低下は実質上問題がなくしかも収差が良好に補正した広角レンズが得られる。
【００１７】
以上の理由から、本発明のレンズ系において、ゴーストによる像の劣化による影響がほとんどなく、良好な収差補正が可能になるためには、条件（２）を満足することが望ましい。
【００１８】
条件（２）の下限の０．５を超えるとゴーストがくっきりした形で現われるため好ましくない。又条件（２）の上限の２．７を超えると樽型歪曲収差が発生するかもしくは中間部では樽型歪曲収差が又周辺部では糸巻型歪曲収差という不自然な歪曲が発生する。
【００１９】
前記レンズ構成で条件（１）を満足するレンズ系において前群の後側焦点と後群の最も物体側の面の曲率中心とを一致させると軸上収差と軸外収差とをバランス良く補正することが容易でありレンズ系の収差補正上は好ましい。しかし撮像面と後群の最も物体側の面の反射によって結像タイプの強いゴーストが発生する。特に前述のように射出瞳位置を遠くにすると画面周辺部でも光束が像面に垂直に入射することになるためゴーストが発生しやすくなる。
【００２０】
以上の点を考慮した本発明のレンズ系の第２の構成は次の通りである。
【００２１】
即ち、物体側から順に、負の屈折力の前群と開口絞りと正の屈折力の後群とよりなり、前群が物体側より順に、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にて構成され、又後群が最も物体側の面が物体側に凹面を向けたレンズ群であり、下記条件（１）、（３）を満足することを特徴とする。
（１）    ｜ＤS1＋ｆRF｜／ｆ＜０．２２
（３）    −３．５＜｛ｆFB−（Ｄ＋ＲR1）｝／ｆ＜−０．５
ただし、ｆFB前群の後側焦点距離、Ｄは前群と後群の光軸上の空気間隔、ＲR1は後群の最も物体側の面の曲率半径である。
【００２２】
上記本発明のレンズ系の第２の構成においては、収差補正において実質上問題にならない範囲内で前群の正レンズの後側焦点と後群の最も物体側の面の曲率中心とが適度の間隔を有するようにして、ゴーストが目立たないようにしている。
【００２３】
又、本発明のレンズ系において、撮像面と後群の最も物体側の凹面での反射光によるゴーストが実質上画像の劣化を生じない範囲において前群の後側焦点と後群の最も物体の凹面の曲率中心とを近づければ、レンズ系の収差を十分良好に補正することが可能である。
【００２４】
以上のような理由から、条件（３）を満足することが望ましい。
【００２５】
条件（３）の下限の−３．５を超えると非点収差、コマ収差等の軸外収差の補正が困難になり、上限の−０．５を超えるとゴーストがくっきりとした形で現われる。
【００２６】
又、前記レンズ構成で条件（１）を満足する本発明のレンズ系において、少ない構成レンズ枚数で収差を良好に補正するためには、後群を開口絞り側より順に、物体側に凹面を持つ負レンズと像側に凸面を持つ正レンズとを接合した接合レンズと、両凸レンズにて構成することが望ましい。又下記条件（４）を満足することが望ましい。
（４）    ０．７＜ＤR1／ｆ＜１．５
ただし、ＤR1は接合レンズの肉厚である。
即ち、本発明の第３の構成として、負の前群と絞りと正の後群とよりなり、前群が物体側より順に正レンズと像側に強い凹面を有する負のメニスカスレンズの２枚のレンズにて構成され、後群が開口絞り側より順に、物体側に凹面を有する負レンズと像側に凸面を有する正レンズとをこの順に接合した接合レンズと両凸レンズとにて構成され、前記条件（１）、（４）を満足することを特徴とする。
【００２７】
条件（４）の上限の１．５を超えるとコマ収差や非点収差等の軸外収差が悪化し、軸外光線高のあがりすぎにより外径が大になりすぎて後群の正レンズ、両凸レンズの縁肉の不足により周辺光量が不足しやすい。又条件（４）の下限の０．７を超えると後群の正レンズの中肉不足により縁肉不足になりやすい。
【００２８】
又、上記第１、第２、第３の構成において下記条件（５）を満足することが望ましい。
（５）    ０．１＜ＤS1／ｆ＜０．３３
【００２９】
条件（５）の上限の０．３３を超えるとコマ収差や非点収差等の軸外収差が悪化し又軸外光線高のあがりすぎにより外径が大になりすぎるため後群中の正レンズ、両凸レンズの縁肉の不足により周辺光量が不足しやすい。条件（５）の下限の０．３３を超えると開口絞りと後群のレンズとの干渉が発生しやすい。
【００３０】
本発明のレンズ系において、射出瞳を遠くに位置させるためには、後群の最も像側のレンズを全系の焦点距離の約２倍の焦点距離を有する両凸レンズにし、下記条件（６）を満足するようにすることが望ましい。
（６）    ０．５＜ＤR ／ｆ＜１
ただし、ＤR は後群の最も像側の両凸レンズの厚みである。
【００３１】
条件（６）の下限の０．５を超えると必要とするレンズ系のパワーを維持するためにはレンズの加工性や組立性が悪くなる。特に、このレンズを非球面レンズとした時、一般に加工性やコスト的に優れた型を転写する成形法や射出成形等でレンズを成形することが困難になる。
【００３２】
又、本発明のレンズ系において、下記条件（７）を満足することが望ましい。
（７）    −１．５＜（ＲR1＋ＲR2）／（ＲR1−ＲR2）＜０．３
ただし、ＲR2は接合レンズの接合面の曲率半径である。
【００３３】
この条件（７）の上限の０．３を超えると画角の広いところでのコマ収差、非点収差の補正が困難になる。又下限の−１．５を超えると軸上色収差の補正が困難になる。
【００３４】
又、本発明のレンズ系において下記条件（８）を満足することが望ましい。
（８）    ０．１４＜（ＲR2＋ＲR3）／（ＲR2−ＲR3）＜１．５
ただし、ＲR2、ＲR3は後群中の接合レンズの接合面および接合レンズの最も像側の面の曲率半径である。
【００３５】
上記条件（８）の上限の１．５を超えると軸上色収差の補正が困難になる。又条件（８）の下限の０．１４を超えると画角の広いところでのコマ収差、非点収差を補正することが困難になる。
【００３６】
又、本発明のレンズ系において、後群の両凸レンズを非球面レンズにすれば軸上収差、軸外収差に対する補正能力が共に大幅に向上する。特に軸外収差に対する補正効果が大になる。又両凸レンズに用いる非球面は、その物体側の面に用いることが効果的である。
【００３７】
又、本発明のレンズ系において、下記条件（９）を満足することが望ましい。
（９）    ０．６＜ＤF ／ｆ＜１．５
ただし、ＤF は前群の光軸上の総厚である。
【００３８】
この条件（９）の下限の０．６を超えると、結果的に前群の正レンズの主点と前群の負のメニスカスレンズの主点との間隔が小になり歪曲収差の補正が不十分になる。又前群の正レンズの光軸上の中肉が小になり広い画角を維持するだけの縁肉を確保することが困難になる。又上限の１．５を超えるとレンズ系の全長を短くしようとするとき、前群と後群のパワーがそれぞれ強くなりやすく、夫々軸外収差の補正が困難になる。
【００３９】
又、本発明のレンズ系において、下記条件（１０）を満足することが望ましい。
（１０）    ２．５＜ｆ1 ／ｆ＜１０
ただし、ｆ1 は前群の正レンズの焦点距離である。
【００４０】
この条件（１０）の上限の１０を超えると歪曲収差の補正作用が不足して樽型の歪曲収差が発生し易くなる。又、色収差、コマ収差、像面湾曲の補正作用が少なくなる。また下限の２．５を超えると前群の負のパワーを維持するためには負のメニスカスレンズのパワーを強くしなければならず、高次の収差が発生するため好ましくない。
【００４１】
又、本発明のレンズ系において、下記条件（１１）を満足することが望ましい。
（１１）    −２．５＜（Ｒ11＋Ｒ12）／（Ｒ11−Ｒ12）＜−０．７
ただし、Ｒ11，Ｒ12は夫々前群の正レンズの物体側および像側の面の曲率半径である。
【００４２】
条件（１１）の上限の−０．７を超えると非点収差やコマ収差が劣化し好ましくない。又条件（１１）の下限の−２．５を超えると、高次の倍率の色収差、歪曲収差、コマ収差が劣化する。
【００４３】
又、本発明のレンズ系において、広い画角を維持しながら特にＣＣＤのように小さい撮像面に対応した光学系を構成する場合、下記条件（１２）を満足することが望ましい。
（１２）    ０．３＜Ｄ1 ／ｆ＜０．８
ただし、Ｄ1 は前群の正レンズの光軸上の肉厚である。
【００４４】
上記条件（１２）の下限の０．３を超えると必要とするパワーや外径を確保しようとすると縁肉を十分確保できず、加工や組立が困難になり、コスト上も好ましくない。又、上限の０．８を超えると正レンズの物体側の面が入射瞳から離れレンズ系自体が大型になり好ましくない。
【００４５】
又、本発明のレンズ系において、前群の負のメニスカスレンズの像側の面が下記条件（１３）を満足することが望ましい。
（１３）    ０．３＜Ｒ22／ｆ＜１
ただしＲ22は負のメニスカスレンズの像側の面の曲率半径である。
【００４６】
条件（１３）の下限の０．３を超えると軸外収差が悪化しやすく又この面が半球に近い凹面になるため加工が困難になる。条件（１３）の上限の１を超えると前群の負のパワーを維持できなくなる。
【００４７】
又、本発明において、軸外性能の良いレンズを得るためには、下記条件（１４）を満足することが望ましい。
（１４）    ０．２６＜ｎ1 −ｎ2
ただし、ｎ1 ，ｎ2 は夫々前群中の正レンズおよび負のメニスカスレンズの屈折率である。
【００４８】
この条件（１４）の範囲を超えるとペッツバール和の補正が困難になる。
【００４９】
又、本発明において軸外性能の良いレンズ系を得るためには、前記レンズのアッベ数が下記条件（１５）を満足することが好ましい。
（１５）    ４０＜ν2 −ν1
ただしν1 ，ν2 は夫々前群中の正レンズおよび負のメニスカスレンズのアッベ数である。
【００５０】
条件（１５）の範囲を超えると倍率の色収差を十分良好に補正することが困難になる。
【００５１】
以上述べた条件（５）乃至条件（１５）は、いずれも本発明の第１、第２、第３の構成のレンズ系に適用すれば効果的である。そしてそれらのうちの一つの条件を満足しても又複数の条件を組み合わせ満足するようにしてもよい。又、条件（５）乃至条件（１５）のすべてを満足すれば最も望ましい。
【００５２】
以上述べた本発明の第１の構成、第２の構成および第３の構成における条件（１）〜（１５）の各条件の代わりに下記条件（１−１）〜（１５−１）を満足するようにその範囲を限定すればより望ましい。
（１−１）    ｜ＤS1＋ｆRF｜＜０．１８
（２−１）    ０．８＜｛ｆ1B−（Ｄ12＋Ｒ21）｝／ｆ＜２．７
（３−１）    −３．０＜｛ｆFB−（Ｄ＋ＲR1）｝／ｆ＜−０．５
（４−１）    ０．７５＜ＤR1／ｆ＜１．３
（６−１）    ０．５＜ＤR ／ｆ＜０．８
（７−１）    −１＜（ＲR1＋ＲR2）／（ＲR1−ＲR2）＜０．２
（８−１）    ０．１８＜（ＲR2＋ＲR3）／（ＲR2−ＲR3）＜１
（９−１）    ０．６２＜ＤF ／ｆ＜１．３
（１０−１）  ３．５＜ｆ1 ／ｆ＜５
（１１−１）  −２＜（Ｒ11＋Ｒ12）／（Ｒ11−Ｒ12）＜−０．７
（１２−１）  ０．３＜Ｄ1 ／ｆ＜０．６
（１３−１）  ０．４＜Ｒ22／ｆ＜０．８
（１４−１）  ０．２９＜ｎ1 −ｎ2
（１５−１）  ４２＜ν2−ν1
【００５３】
更に、条件（１）〜（４）、（７）〜（１１）、（１３）〜（１５）の代わりに下記条件（１−２）〜（４−１）、（６−１）〜（１１−１）、（１３−１）〜（１５−１）を満足することが一層望ましい。
（１−２）    ｜ＤS1＋ｆRF｜＜０．１５
（２−２）    １．２＜｛ｆ1B−（Ｄ12＋Ｒ21）｝／ｆ＜２．７
（３−２）    −１．９６＜｛ｆFB−（Ｄ＋ＲR1）｝／ｆ＜−０．５
（４−２）    ０．８＜ＤR1／ｆ＜１．１
（７−２）    −０．５＜（ＲR1＋ＲR2）／（ＲR1−ＲR2）＜０．１５
（８−２）    ０．２２＜（ＲR2＋ＲR3）／（ＲR2−ＲR3）＜０．５
（９−２）    ０．６８＜ＤF ／ｆ＜１．２
（１０−２）  ３．７＜ｆ1 ／ｆ＜４．７
（１１−２）  −１．７＜（Ｒ11＋Ｒ12）／（Ｒ11−Ｒ12）＜−０．７
（１３−２）  ０．４４＜Ｒ22／ｆ＜０．６５
（１４−２）  ０．３２＜ｎ1 −ｎ2
（１５−２）  ４４＜ν2−ν1
【００５４】
【発明の実施の形態】
本発明の広角レンズの実施の形態を次に示す実施例にもとづき述べる。
0003684045.tif 000002
【００５５】
0003684045.tif 000003
【００５６】
0003684045.tif 000004
【００５７】
0003684045.tif 000005
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。
【００５８】
上記の実施例１、２、３、４は、夫々図１、２、３、４に示す通りの構成である。即ち、いずれの実施例も物体側より順に、負の前群（ｒ1 〜ｒ4 ）と開口絞り（ｒ5 ）と正の後群（ｒ6 〜ｒ10）とよりなる。又前群は、正レンズ（ｒ1 〜ｒ2 ）と像側に強い曲率の凹面を有する負のメニスカスレンズ（ｒ3 〜ｒ4 ）とよりなり、後群は最も物体側の面（ｒ6 ）が物体に凹の面である。又、この後群は、両凹レンズ（ｒ6 〜ｒ7 ）と両凸レンズ（ｒ7 〜ｒ8 ）を接合した接合ダブレットと両凸レンズ（ｒ9 〜ｒ10）とよりなる。尚平行平面板（ｒ11〜ｒ12、ｒ13〜ｒ14）はフイルターである。
【００５９】
これら実施例は、データ中に示してあるようにすべての条件を満足する。
【００６０】
又、これら実施例１〜４は、いずれも後群の最も像側の両凸レンズの物体側の面（ｒ9 ）が非球面である。それら非球面は、光軸上の光の進行方向をｘ、光軸に直交する方向をｙとしたときに次の式にて表わされる。
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］＋Ａ4 ｙ4
＋Ａ6 ｙ6 ＋Ａ8 ｙ8 ＋Ａ10ｙ10
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 、Ａ10は夫々４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
図５は、本発明の実施例１の収差状況を示すもので、諸収差が良好に補正されている。又、他の実施例２、３、４も図５に示すとほぼ同様の収差状況であり、従って代表例として実施例１の収差図のみを示し、他は省略した。
【００６１】
本発明は特許請求の範囲に記載するレンズ系のほか次に述べる構成のレンズ系もその目的を達成し得る。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明は、デジタルカメラのような撮像有効範囲が極めて小さく、そのため焦点距離が極端に短くなることのあるレンズ系においても、レンズ構成要素の縁肉や中肉の厚みや組立上必要なスペースを十分確保し、かつフイルター類を挿入するのに十分なバックフォーカス、遠い射出瞳位置を有し、ゴーストの少ない良好な結像性能をする小型で構成枚数の少ないシンプルで製作性のよいデジタルカメラに適した広角レンズを実現し得た。
【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１】
0003684045.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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