(57)【要約】  レトロフォーカス型広角レンズにおいて、明るいレンズとしながら、諸収差を良好に補正する。  物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群（Ｇ１）と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群（Ｇ２）と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群（Ｇ３）とからなり、第１レンズ群（Ｇ１）は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（Ｌ１１）と、物体側に凸面を向けた３枚の負メニスカスレンズ（Ｌ１２），（Ｌ１３），（Ｌ１４）とからなり、第２レンズ群（Ｇ２）は、２組の接合レンズを少なくとも有し、第３レンズ群（Ｇ３）は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（Ｌ３１）からなる第３ａレンズ群（Ｇ３ａ）と、２組の接合レンズを少なくとも有し、全体として正の屈折力を有する第３ｂレンズ群（Ｇ３ｂ）とからなるものとする。
2014006843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた３枚の負メニスカスレンズとからなり、
前記第２レンズ群は、第２１接合レンズと第２２接合レンズの２組の接合レンズを少なくとも有し、
前記第３レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第３ａレンズ群と、第３１接合レンズと第３２接合レンズの２組の接合レンズを少なくとも有し、全体として正の屈折力を有する第３ｂレンズ群とからなる
ことを特徴とする広角レンズ。
【請求項２】
前記第３ｂレンズ群は、最も像側に正の屈折力を有するレンズを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の広角レンズ。
【請求項３】
前記第３ｂレンズ群は、物体側から順に、接合面が物体側に凸面を向けた前記第３１接合レンズと、接合面が像側に凸面を向けた前記第３２接合レンズとを含む
ことを特徴とする請求項１または２記載の広角レンズ。
【請求項４】
前記第２レンズ群は、物体側から順に、接合面が像側に凸面の前記第２１接合レンズと、接合面が物体側に凸面の前記第２２接合レンズとを含む
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の広角レンズ。
【請求項５】
前記第３ｂレンズ群を光軸方向に移動してフォーカシングを行う
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の広角レンズ。
【請求項６】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の広角レンズ。
―１．５＜ｆ／ｆ１＜−０．７  …（１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項７】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項６記載の広角レンズ。
―１．２＜ｆ／ｆ１＜−０．８  …（１ａ）
【請求項８】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の広角レンズ。
０．２＜ｆ／ｆ３ｂ＜０．５  …（２）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ３ｂ：前記第３ｂレンズ群の焦点距離
とする。
【請求項９】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項８記載の広角レンズ。
０．３＜ｆ／ｆ３ｂ＜０．４５  …（２ａ）
【請求項１０】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の広角レンズ。
０．２＜ｆ／ｆ２＜０．５  …（３）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項１１】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１０記載の広角レンズ。
０．２５＜ｆ／ｆ２＜０．４５  …（３ａ）
【請求項１２】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の広角レンズ。
―０．４＜（Ｒ３ａ１−Ｒ３ａ２）／（Ｒ３ａ１＋Ｒ３ａ２）＜０．１  …（４）
ただし、
Ｒ３ａ１：前記第３ａレンズ群の正メニスカスレンズの物体側の曲率半径
Ｒ３ａ２：前記第３ａレンズ群の正メニスカスレンズの像側の曲率半径
とする。
【請求項１３】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１２記載の広角レンズ。
―０．２５＜（Ｒ３ａ１−Ｒ３ａ２）／（Ｒ３ａ１＋Ｒ３ａ２）＜０  …（４ａ）
【請求項１４】
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に絞りを有する
ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載の広角レンズ。
【請求項１５】
前記第２レンズ群は、物体側から順に、前記第２１接合レンズと、正の屈折力を有するレンズ２ｐと、前記第２２接合レンズとからなる
ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項記載の広角レンズ。
【請求項１６】
前記レンズ２ｐは下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１５記載の広角レンズ。
νｄ２ｐ＜３０  …（５）
ただし、
νｄ２ｐ：前記レンズ２ｐのアッベ数
とする。
【請求項１７】
前記第３ｂレンズ群は、物体側から順に、前記第３１接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、前記第３２接合レンズと、正の屈折力を有するレンズとからなる
ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項記載の広角レンズ。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか１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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レトロフォーカス型の広角レンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、デジタルカメラ、放送用カメラ、監視用カメラ、映画撮影用カメラ等の電子カメラに用いられる広角レンズおよび該広角レンズを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を記録媒体とするビデオカメラや電子スチルカメラ等の撮像装置に用いられる広角レンズとして、例えば特許文献１，２のように、レトロフォーカス型のものが各種提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−０９４９２６号公報
【特許文献２】特開２００４−２１９６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１，２で提案されているレンズはいずれもＦ値が３．６程度と暗いという欠点があった。【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、諸収差が良好に補正されているとともに、明るいレトロフォーカス型広角レンズおよび該レンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレトロフォーカス型広角レンズは、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた３枚の負メニスカスレンズとからなり、第２レンズ群は、第２１接合レンズと第２２接合レンズの２組の接合レンズを少なくとも有し、第３レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第３ａレンズ群と、第３１接合レンズと第３２接合レンズの２組の接合レンズを少なくとも有し、全体として正の屈折力を有する第３ｂレンズ群とからなることを特徴とする。【０００７】
ここで、第３ｂレンズ群は、最も像側に正の屈折力を有するレンズを備えたものとすることが好ましい。【０００８】
また、第３ｂレンズ群は、物体側から順に、接合面が物体側に凸面を向けた前記第３１接合レンズと、接合面が像側に凸面を向けた前記第３２接合レンズとを含むものとすることが好ましい。【０００９】
また、第２レンズ群は、物体側から順に、接合面が像側に凸面の前記第２１接合レンズと、接合面が物体側に凸面の前記第２２接合レンズとを含むことが好ましい。【００１０】
また、第３ｂレンズ群を光軸方向に移動してフォーカシングを行うことが好ましい。【００１１】
また、下記条件式を満足することが好ましい。【００１２】
―１．５＜ｆ／ｆ１＜−０．７  …（１）
ただし、ｆ：全系の焦点距離、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離とする。【００１３】
この場合、下記条件式を満足することがより好ましい。【００１４】
―１．２＜ｆ／ｆ１＜−０．８  …（１ａ）
また、下記条件式を満足することが好ましい。【００１５】
０．２＜ｆ／ｆ３ｂ＜０．５  …（２）
ただし、ｆ：全系の焦点距離、ｆ３ｂ：第３ｂレンズ群の焦点距離とする。【００１６】
この場合、下記条件式を満足することがより好ましい。【００１７】
０．３＜ｆ／ｆ３ｂ＜０．４５  …（２ａ）
また、下記条件式を満足することが好ましい。【００１８】
０．２＜ｆ／ｆ２＜０．５  …（３）
ただし、ｆ：全系の焦点距離、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離とする。【００１９】
この場合、下記条件式を満足することがより好ましい。【００２０】
０．２５＜ｆ／ｆ２＜０．４５  …（３ａ）
また、下記条件式を満足することが好ましい。【００２１】
―０．４＜（Ｒ３ａ１−Ｒ３ａ２）／（Ｒ３ａ１＋Ｒ３ａ２）＜０．１  …（４）
ただし、Ｒ３ａ１：第３ａレンズ群の正メニスカスレンズの物体側の曲率半径、Ｒ３ａ２：第３ａレンズ群の正メニスカスレンズの像側の曲率半径とする。【００２２】
この場合、下記条件式を満足することがより好ましい。【００２３】
―０．２５＜（Ｒ３ａ１−Ｒ３ａ２）／（Ｒ３ａ１＋Ｒ３ａ２）＜０  …（４ａ）
また、第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に絞りを有することが好ましい。【００２４】
また、第２レンズ群は、物体側から順に、前記第２１接合レンズと、正の屈折力を有するレンズ２ｐと、前記第２２接合レンズとからなることが好ましい。【００２５】
この場合、レンズ２ｐは下記条件式を満足することが好ましい。【００２６】
νｄ２ｐ＜３０  …（５）
ただし、νｄ２ｐ：レンズ２ｐのアッベ数とする。【００２７】
また、第３ｂレンズ群は、物体側から順に、第３１接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、第３２接合レンズと、正の屈折力を有するレンズとからなることが好ましい。【００２８】
本発明の撮像装置は、上記記載の本発明の広角レンズを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のレトロフォーカス型広角レンズは、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた３枚の負メニスカスレンズとからなり、第２レンズ群は、第２１接合レンズと第２２接合レンズの２組の接合レンズを少なくとも有し、第３レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第３ａレンズ群と、第３１接合レンズと第３２接合レンズの２組の接合レンズを少なくとも有し、全体として正の屈折力を有する第３ｂレンズ群とからなるものとしたので、Ｆ値が１．９程度と明るく、また画角８５度程度の広角レンズとしながら、諸収差を良好に補正することが可能となる。【００３０】
また、本発明の撮像装置は、本発明の広角レンズを備えているため、明るく高画質の映像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態にかかる広角レンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図
【図２】上記広角レンズの光路を示す図
【図３】本発明の実施例２の広角レンズのレンズ構成を示す断面図
【図４】本発明の実施例３の広角レンズのレンズ構成を示す断面図
【図５】本発明の実施例４の広角レンズのレンズ構成を示す断面図
【図６】本発明の実施例５の広角レンズのレンズ構成を示す断面図
【図７】本発明の実施例１の広角レンズの各収差図（Ａ〜Ｄ）
【図８】本発明の実施例２の広角レンズの各収差図（Ａ〜Ｄ）
【図９】本発明の実施例３の広角レンズの各収差図（Ａ〜Ｄ）
【図１０】本発明の実施例４の広角レンズの各収差図（Ａ〜Ｄ）
【図１１】本発明の実施例５の広角レンズの各収差図（Ａ〜Ｄ）
【図１２】本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態にかかる広角レンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図、図２は上記広角レンズの光路を示す図である。図１および図２に示す構成例は、後述の実施例１の広角レンズの構成と共通である。図１および図２においては、左側が物体側、右側が像側である。また、図２においては、無限遠の距離にある物点からの軸上光束ＬＦ１、画角ωでの軸外光束ＬＦ２も併せて示してある。
【００３３】
この広角レンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳｔと、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。なお、図１および図２に示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。
【００３４】
この広角レンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、光学系と像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、プリズム、赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置することが好ましいため、図１では、これらを想定した平行平面板状の光学部材ＰＰを第３レンズ群Ｇ３と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。
【００３５】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた３枚の負メニスカスレンズＬ１２，Ｌ１３，Ｌ１４とからなる。
【００３６】
また、第２レンズ群Ｇ２は、レンズＬ２１とレンズＬ２２からなる第２１接合レンズと、レンズＬ２４とレンズＬ２５からなる第２２接合レンズの２組の接合レンズを少なくとも有する。
【００３７】
また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１からなる第３ａレンズ群Ｇ３ａと、レンズＬ３２とレンズＬ３３からなる第３１接合レンズと、レンズＬ３５とレンズＬ３６からなる第３２接合レンズの２組の接合レンズを少なくとも有し、全体として正の屈折力を有する第３ｂレンズ群とからなる。物体側から順に負の屈折力を有する前群と正の屈折力を有する後群とからなるレトロフォーカス型レンズは広角化に適しているが、反面後群の正の屈折力が強くなるため小さいＦ値には対応しづらいという問題があった。本発明では、後群を正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３の２つに分けることにより、屈折力を分散して小さいＦ値に対応している。
【００３８】
第１レンズ群Ｇ１において、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１を最も物体側に配置することにより、全長の短縮、有効径の小型化、歪曲収差および倍率色収差の補正に有利である。さらに、後続の負の屈折力を、物体側に凸面を向けた３枚の負メニスカスレンズＬ１２，Ｌ１３，Ｌ１４に分散することで、歪曲収差、球面収差の補正に有利である。
【００３９】
また、第２レンズ群Ｇ２において、２組の接合レンズを少なくとも有することで、軸上色収差、倍率色収差の補正に有利である。
【００４０】
また、第３レンズ群Ｇ３において、第３ａレンズ群Ｇ３ａを物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１とすることにより、第３ｂレンズ群Ｇ３ｂで色収差を補正する際に発生しやすい補正過剰な球面収差を打ち消すことができ、小さいＦ値に対応しやすくなる。さらに、第３ｂレンズ群Ｇ３ｂにおいて、２組の接合レンズを少なくとも有することで、高次の色収差を発生することなく軸上色収差を補正することができる。
【００４１】
ここで、第３ｂレンズ群Ｇ３ｂは、最も像側に正の屈折力を有するレンズＬ３７を備えたものとすることが好ましい。これにより、小さいＦ値に対応するために球面収差を小さくするのに有利である。また、周辺画角の光線が像面に入射する角度が過度に大きくなることを防ぐことができる。
【００４２】
また、第３ｂレンズ群Ｇ３ｂは、物体側から順に、接合面が物体側に凸面を向けた第３１接合レンズと、接合面が像側に凸面を向けた第３２接合レンズとを含むものとすることが好ましい。第３１接合レンズの接合面を物体側に凸面を向けたものとすることにより、高次の球面収差、波長による球面収差の差を小さくすることができる。第３２接合レンズは第３１レンズよりも軸上マージナル光線の高さが低く、軸外光線の高さが高いので、球面収差よりも軸外収差に与える影響が大きい。従って、第３２接合レンズの接合面を像側に凸面を向けたものとすることにより、非点収差の補正に有利となる。
【００４３】
また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、接合面が像側に凸面の第２１接合レンズと、接合面が物体側に凸面の第２２接合レンズとを含むことが好ましい。第２１接合レンズの接合面を像側に凸面を向けたものとすることにより、波長による球面収差の差が発生しにくくなる。また、第２２接合レンズの接合面を物体側に凸面を向けたものとすることにより、倍率の色収差の補正に有利となる。
【００４４】
また、第３ｂレンズ群を光軸方向に移動してフォーカシングを行うことが好ましい。これによりＦ値の小さい光学系でありながら、第３レンズ群Ｇ３全体を移動させる場合と比較してフォーカシング移動群を軽量化できるので、フォーカシングによる球面収差、像面湾曲の変動を押さえることができる。
【００４５】
また、下記条件式（１）を満足することが好ましい。条件式（１）の下限を下回ると歪曲収差、倍率の色収差の補正に不利である。逆に、条件式（１）の上限を上回ると広角化に不利である。また、バックフォーカスの確保も難しくなる。なお、下記条件式（１ａ）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
【００４６】
―１．５＜ｆ／ｆ１＜−０．７  …（１）
―１．２＜ｆ／ｆ１＜−０．８  …（１ａ）
ただし、ｆ：全系の焦点距離、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離とする。
【００４７】
また、下記条件式（２）を満足することが好ましい。条件式（２）の下限を下回ると、フォーカシングによる移動量が大きくなり過ぎ、フォーカシングの高速化に不利である。逆に、条件式（２）の上限を上回ると、フォーカシングによる球面収差、像面湾曲の変動が大きくなる。なお、下記条件式（２ａ）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
【００４８】
０．２＜ｆ／ｆ３ｂ＜０．５  …（２）
０．３＜ｆ／ｆ３ｂ＜０．４５  …（２ａ）
ただし、ｆ：全系の焦点距離、ｆ３ｂ：第３ｂレンズ群の焦点距離とする。
【００４９】
また、下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）の下限を下回ると、球面収差、倍率色収差の補正に不利である。逆に、条件式（３）の上限を上回ると、バックフォーカスの確保が難しくなる。なお、下記条件式（３ａ）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
【００５０】
０．２＜ｆ／ｆ２＜０．５  …（３）
０．２５＜ｆ／ｆ２＜０．４５  …（３ａ）
ただし、ｆ：全系の焦点距離、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離とする。
【００５１】
また、下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の下限を下回ると球面収差の補正に不利である。逆に、条件式（４）の上限を上回ると、高次の球面収差が発生しやすくなる。なお、下記条件式（４ａ）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
【００５２】
―０．４＜（Ｒ３ａ１−Ｒ３ａ２）／（Ｒ３ａ１＋Ｒ３ａ２）＜０．１  …（４）
―０．２５＜（Ｒ３ａ１−Ｒ３ａ２）／（Ｒ３ａ１＋Ｒ３ａ２）＜０  …（４ａ）
ただし、Ｒ３ａ１：第３ａレンズ群の正メニスカスレンズの物体側の曲率半径、Ｒ３ａ２：第３ａレンズ群の正メニスカスレンズの像側の曲率半径とする。
【００５３】
また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＳｔを有することで、最も物体側のレンズと最も像側のレンズの有効径のバランスを取ることができるので、全体を小型化することが可能となる。
【００５４】
また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、レンズＬ２１とレンズＬ２２からなる第２１接合レンズと、正の屈折力を有するレンズＬ２３（請求項におけるレンズ２ｐ）と、レンズＬ２４とレンズＬ２５からなる第２２接合レンズとからなることが好ましい。第２レンズ群Ｇ２の２組の接合レンズの間に正の屈折力のレンズを配することにより、球面収差を抑え、小さいＦ値に対応することができる。なお、正の屈折力を有するレンズＬ２３（請求項におけるレンズ２ｐ）を両凸レンズとすることにより、その効果がより顕著となる。
【００５５】
この場合、正の屈折力を有するレンズＬ２３（請求項におけるレンズ２ｐ）の材質は下記条件式（５）を満足することが好ましい。レンズＬ２３の材質を条件式（５）の範囲とすることで、倍率の色収差を良好に補正することができる。
【００５６】
νｄ２ｐ＜３０  …（５）
ただし、νｄ２ｐ：レンズ２ｐのアッベ数とする。
【００５７】
また、第３ｂレンズ群Ｇ３ｂは、物体側から順に、レンズＬ３２とレンズＬ３３からなる第３１接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３４と、レンズＬ３５とレンズＬ３６からなる第３２接合レンズと、正の屈折力を有するレンズＬ３７とからなることが好ましい。第３ｂレンズ群Ｇ３ｂの２組の接合レンズの間に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３４を配することにより、波長による球面収差の発生を抑えながら軸上の色収差を補正することができる。
【００５８】
本広角レンズにおいて、最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。
【００５９】
また、本広角レンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コートを施すようにしてもよい。
【００６０】
また、図１および図２に示す例では、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰを配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等を配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。
【００６１】
次に、本発明の広角レンズの数値実施例について説明する。なお、以下の表１〜１１に示す数値および図７〜１１の収差図は、無限遠物体に合焦時の全系の焦点距離が１．０となるように規格化されたものである。
【００６２】
まず、実施例１の広角レンズについて説明する。実施例１の広角レンズのレンズ構成を示す断面図を図１に示す。なお、図１および後述の実施例２〜５に対応した図３〜６においては、光学部材ＰＰも合わせて示しており、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。
【００６３】
実施例１の広角レンズは、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成される。
【００６４】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた３枚の負メニスカスレンズＬ１２，Ｌ１３，Ｌ１４からなる。
【００６５】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸レンズＬ２１と負メニスカスレンズＬ２２からなり接合面が像側に凸面を向けた接合レンズ、両凸レンズＬ２３、両凹レンズＬ２４と両凸レンズＬ２５からなり接合面が物体側に凸面を向けた接合レンズからなる。
【００６６】
第３レンズ群Ｇ３は、最も物体側に配置され、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１からなる第３ａレンズ群Ｇ３ａと、物体側から順に、負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３からなり接合面が物体側に凸面を向けた接合レンズ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３４、両凸レンズＬ３５と負メニスカスレンズＬ３６からなり接合面が像側に凸面を向けた接合レンズ、両凸レンズＬ３７からなる第３ｂレンズ群Ｇ３ｂとから構成される。
【００６７】
実施例１の広角レンズの基本レンズデータを表１に、諸元に関するデータを表２に示す。
【００６８】
以下では、表中の記号の意味について、実施例１のものを例にとり説明するが、実施例２〜５についても基本的に同様である。
【００６９】
表１のレンズデータにおいて、Ｓｉの欄には最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示している。また、Ｎｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の媒質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄には最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示し、ΔθｇＦｊの欄には最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素の異常分散性を示している。
【００７０】
なお、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。基本レンズデータには、開口絞りＳｔ、光学部材ＰＰも含めて示している。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号とともに（絞り）という語句を記載している。
【００７１】
表２の諸元に関するデータに、焦点距離ｆ´、バックフォーカスＢｆ´、Ｆ値Ｆｎｏ．および全画角２ωの値を示す。
【００７２】
基本レンズデータおよび諸元に関するデータにおいて、角度の単位としては度を用いているが、その他については規格化をしているため単位はない。
【表１】
2014006843.tif 000003
【表２】
2014006843.tif 000004
【００７３】
実施例１の広角レンズの各収差図を図７（Ａ）〜（Ｄ）に示す。図７（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。以下では、各収差図の意味について、実施例１のものを例にとり説明するが、実施例２〜５についても基本的に同様である。
【００７４】
球面収差、非点収差、歪曲収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、点線で示す。非点収差図にはサジタル方向、タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線と破線で示す。倍率色収差図にはＣ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）についての収差をそれぞれ長破線、短破線、点線で示す。なお、球面収差図のＦｎｏ．はＦ値、その他の収差図のωは半画角を意味する。
【００７５】
次に、実施例２の広角レンズについて説明する。実施例２の広角レンズのレンズ構成を示す断面図を図３に示す。なお、本実施例のレンズ構成は実施例１と同様である。
【００７６】
また、実施例２の広角レンズの基本レンズデータを表３に、諸元に関するデータを表４に、各収差図を図８（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【表３】
2014006843.tif 000005
【表４】
2014006843.tif 000006
【００７７】
次に、実施例３の広角レンズについて説明する。実施例３の広角レンズのレンズ構成を示す断面図を図４に示す。なお、本実施例のレンズ構成は実施例１と同様である。
【００７８】
また、実施例３の広角レンズの基本レンズデータを表５に、諸元に関するデータを表６に、各収差図を図９（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【表５】
2014006843.tif 000007
【表６】
2014006843.tif 000008
【００７９】
次に、実施例４の広角レンズについて説明する。実施例４の広角レンズのレンズ構成を示す断面図を図５に示す。
【００８０】
実施例４の広角レンズは、第３レンズ群Ｇ３に像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ（実施例１における負メニスカスレンズＬ３４）を有しない点を除いて実施例１と同様の構成である。上記負メニスカスレンズの効果を補うために、第３レンズ群Ｇ３中の２つの接合レンズの各接合面の曲率半径の絶対値を小さくしている。
【００８１】
また、実施例４の広角レンズの基本レンズデータを表７に、諸元に関するデータを表８に、各収差図を図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【表７】
2014006843.tif 000009
【表８】
2014006843.tif 000010
【００８２】
次に、実施例５の広角レンズについて説明する。実施例５の広角レンズのレンズ構成を示す断面図を図６に示す。
【００８３】
実施例５の広角レンズは、第２レンズ群Ｇ２の２つの接合レンズの間に正の屈折力を有するレンズ（実施例１における両凸レンズＬ２３）を有しない点を除いて実施例４と同様の構成である。上記正の屈折力のレンズの効果、特に倍率色収差の補正効果を補うために、第２レンズ群Ｇ２中の像側の接合レンズの接合面の曲率半径の絶対値を小さくしている。
【００８４】
また、実施例５の広角レンズの基本レンズデータを表９に、諸元に関するデータを表１０に、各収差図を図１１（Ａ）〜（Ｄ）に示す。
【表９】
2014006843.tif 000011
【表１０】
2014006843.tif 000012
【００８５】
実施例１〜５の広角レンズの条件式（１）〜（５）に対応する値を表１１に示す。なお、全実施例ともｄ線を基準波長としており、下記の表１１に示す値はこの基準波長におけるものである。
【表１１】
2014006843.tif 000013
【００８６】
以上のデータから、実施例１〜５の広角レンズは全て、条件式（１）〜（４）を満たしており、条件式（５）に該当するレンズを備えた実施例１〜４の全てで条件式（５）を満たしており、Ｆ値が１．９程度と明るく、また画角８５度程度の広角レンズとしながら、諸収差が良好に補正された広角レンズであることが分かる。
【００８７】
次に、本発明の実施形態にかかる撮像装置について説明する。図１２に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態の広角レンズを用いた撮像装置の概略構成図を示す。なお、図１２では各レンズ群を概略的に示している。この撮像装置としては、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を記録媒体とするビデオカメラや電子スチルカメラ等を挙げることができる。
【００８８】
図１２に示す撮像装置１０は、ビデオカメラ１０は、広角レンズ１と、広角レンズ１の像側に配置されたローパスフィルタ等の機能を有するフィルタ６と、フィルタ６の像側に配置された撮像素子７と、信号処理回路８とを備えている。撮像素子７は広角レンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、撮像素子７としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。撮像素子７は、その撮像面が広角レンズ１の像面に一致するように配置される。
【００８９】
広角レンズ１により撮像された像は撮像素子７の撮像面上に結像し、その像に関する撮像素子７からの出力信号が信号処理回路８にて演算処理され、表示装置９に像が表示される。
【００９０】
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
【図１】
2014006843.tif 000014
【図２】
2014006843.tif 000015
【図３】
2014006843.tif 000016
【図４】
2014006843.tif 000017
【図５】
2014006843.tif 000018
【図６】
2014006843.tif 000019
【図７】
2014006843.tif 000020
【図８】
2014006843.tif 000021
【図９】
2014006843.tif 000022
【図１０】
2014006843.tif 000023
【図１１】
2014006843.tif 000024
【図１２】
2014006843.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月26日(2014.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に絞りを有し、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた３枚の負メニスカスレンズとからなり、
前記第２レンズ群は、第２１接合レンズと第２２接合レンズの２組の接合レンズを少なくとも有し、
前記第３レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第３ａレンズ群と、第３１接合レンズと第３２接合レンズの２組の接合レンズを少なくとも有し、全体として正の屈折力を有する第３ｂレンズ群とからなる
ことを特徴とする広角レンズ。
【請求項２】
前記第３ｂレンズ群は、最も像側に正の屈折力を有するレンズを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の広角レンズ。
【請求項３】
前記第３ｂレンズ群は、物体側から順に、接合面が物体側に凸面を向けた前記第３１接合レンズと、接合面が像側に凸面を向けた前記第３２接合レンズとを含む
ことを特徴とする請求項１または２記載の広角レンズ。
【請求項４】
前記第２レンズ群は、物体側から順に、接合面が像側に凸面の前記第２１接合レンズと、接合面が物体側に凸面の前記第２２接合レンズとを含む
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の広角レンズ。
【請求項５】
前記第３ｂレンズ群を光軸方向に移動してフォーカシングを行う
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の広角レンズ。
【請求項６】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の広角レンズ。
−１．５＜ｆ／ｆ１＜−０．７  …（１）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項７】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項６記載の広角レンズ。
−１．２＜ｆ／ｆ１＜−０．８  …（１ａ）
【請求項８】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の広角レンズ。
０．２＜ｆ／ｆ３ｂ＜０．５  …（２）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ３ｂ：前記第３ｂレンズ群の焦点距離
とする。
【請求項９】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項８記載の広角レンズ。
０．３＜ｆ／ｆ３ｂ＜０．４５  …（２ａ）
【請求項１０】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の広角レンズ。
０．２＜ｆ／ｆ２＜０．５  …（３）
ただし、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項１１】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１０記載の広角レンズ。
０．２５＜ｆ／ｆ２＜０．４５  …（３ａ）
【請求項１２】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の広角レンズ。
−０．４＜（Ｒ３ａ１−Ｒ３ａ２）／（Ｒ３ａ１＋Ｒ３ａ２）＜０．１  …（４）
ただし、
Ｒ３ａ１：前記第３ａレンズ群の正メニスカスレンズの物体側の曲率半径
Ｒ３ａ２：前記第３ａレンズ群の正メニスカスレンズの像側の曲率半径
とする。
【請求項１３】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１２記載の広角レンズ。
−０．２５＜（Ｒ３ａ１−Ｒ３ａ２）／（Ｒ３ａ１＋Ｒ３ａ２）＜０  …（４ａ）
【請求項１４】
前記第２レンズ群は、物体側から順に、前記第２１接合レンズと、正の屈折力を有するレンズ２ｐと、前記第２２接合レンズとからなる
ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載の広角レンズ。
【請求項１５】
前記レンズ２ｐは下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１４記載の広角レンズ。
νｄ２ｐ＜３０  …（５）
ただし、
νｄ２ｐ：前記レンズ２ｐのアッベ数
とする。
【請求項１６】
前記第３ｂレンズ群は、物体側から順に、前記第３１接合レンズと、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、前記第３２接合レンズと、正の屈折力を有するレンズとからなる
ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項記載の広角レンズ。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか１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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明のレトロフォーカス型広角レンズは、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、第２レンズ群と第３レンズ群との間に絞りを有し、第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた３枚の負メニスカスレンズとからなり、第２レンズ群は、第２１接合レンズと第２２接合レンズの２組の接合レンズを少なくとも有し、第３レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第３ａレンズ群と、第３１接合レンズと第３２接合レンズの２組の接合レンズを少なくとも有し、全体として正の屈折力を有する第３ｂレンズ群とからなることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
−０．２５＜（Ｒ３ａ１−Ｒ３ａ２）／（Ｒ３ａ１＋Ｒ３ａ２）＜０  …（４ａ）
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
また、第３ｂレンズ群Ｇ３ｂは、物体側から順に、接合面が物体側に凸面を向けた第３１接合レンズと、接合面が像側に凸面を向けた第３２接合レンズとを含むものとすることが好ましい。第３１接合レンズの接合面を物体側に凸面を向けたものとすることにより、高次の球面収差、波長による球面収差の差を小さくすることができる。第３２接合レンズは第３１接合レンズよりも軸上マージナル光線の高さが低く、軸外光線の高さが高いので、球面収差よりも軸外収差に与える影響が大きい。従って、第３２接合レンズの接合面を像側に凸面を向けたものとすることにより、非点収差の補正に有利となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
図１２に示すように、例えばビデオカメラのような撮像装置１０は、広角レンズ１と、広角レンズ１の像側に配置されたローパスフィルタ等の機能を有するフィルタ６と、フィルタ６の像側に配置された撮像素子７と、信号処理回路８とを備えている。撮像素子７は広角レンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、撮像素子７としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。撮像素子７は、その撮像面が広角レンズ１の像面に一致するように配置される。
【国際調査報告】
2014006843.tif 000026
2014006843.tif 000027