(57)【要約】【課題】電子画像用カメラやフィルム用カメラ等に用いることのできる高性能で、比較的広画角な領域（８０度以上）においても良好な結像性能が得られる、屈折率分布型レンズを備えた広角レンズを提供する。【解決手段】撮影画角が８０度以上であって、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２を備え、第１レンズ群Ｇ１は、光軸方向に屈折率が連続的に変化する屈折率分布型レンズＧＲＩＮである負メニスカスレンズＬ２及び非球面ＡＳＰを有するレンズＬ４を含み、第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも接合レンズ（Ｌ１１及びＬ１２、Ｌ１３及びＬ１４、Ｌ１５及びＬ１６）を含み、レンズ全系の焦点距離をｆ、バックフォーカスをｂｆとしたとき、次式１．５＜ｂｆ／ｆ＜５．０の条件を満たす。【選択図】        図１
2004258310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影画角が８０度以上であって、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群、絞り、正屈折力の第２レンズ群を備え、
前記第１レンズ群は、光軸方向に屈折率が連続的に変化する屈折率分布型レンズである負メニスカスレンズ及び非球面を有するレンズを含み、
前記第２レンズ群は、少なくとも接合レンズを含み、
レンズ全系の焦点距離をｆ、バックフォーカスをｂｆとしたとき、次式
１．５＜ｂｆ／ｆ＜５．０
の条件を満たすことを特徴とする屈折率分布型レンズを備えた広角レンズ。
【請求項２】
前記第１レンズ群は、非球面形状のレンズ面を有する負メニスカスレンズ、両凸レンズを含む接合正レンズを有し、
前記第２レンズ群は、両凹レンズ及び両凸レンズからなる接合負レンズを有し、
前記屈折率分布型レンズは、最も物体側に位置する面から最も像側に位置する面までの間において光軸上における屈折率の変化量をΔＮとしたとき、次式
−０．５＜ΔＮ＜−０．００１
の条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の屈折率分布型レンズを備えた広角レンズ。
【請求項３】
前記屈折率分布型レンズの物体側の有効径（直径）をＣとしたとき、次式
０．５＜Ｃ／ｆ＜１０．０
の条件を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載の屈折率分布型レンズを備えた広角レンズ。
【請求項４】
前記屈折率分布型レンズの焦点距離をｆｇとしたとき、次式
−１０．０＜ｆｇ／ｆ＜−１．０
の条件を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の屈折率分布型レンズを備えた広角レンズ。
【請求項５】
前記屈折率分布型レンズは、光線の進行方向に前記屈折率が減少するものであるとともにアッベ数が増加するものであり、
前記屈折率分布型レンズの厚さをＬｇとしたとき、次式
０．０５＜Ｌｇ／ｆ＜１．０
の条件を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の屈折率分布型レンズを備えた広角レンズ。
【請求項６】
前記第１レンズ群は、両凸レンズと両凹レンズを含む接合正レンズの物体側に、非球面レンズを有する負メニスカスレンズと屈折率分布型レンズを有し、
前記第２レンズ群は、強い曲率を有するレンズ面を像側に向けた両凸レンズを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の屈折率分布型レンズを備えた広角レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屈折率分布型レンズを備えた広角レンズに関し、特に比較的画角が大きく、バックフォーカスの長い広角レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、広画角の撮影レンズを得ようとすると、歪曲収差や色収差の発生が甚大となって良好な結像性能を得ることが難しかった。そこで、屈折率分布型レンズを用いて、これらの収差を良好に補正した広角レンズが開示されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、第２レンズ群には少なくとも１枚の屈折率分布型レンズを有して構成されている。また、特許文献２に記載のレンズは、絞りを挟んで物体側の前群と像側の後群とからなり、後群中に少なくとも１枚の屈折率分布型レンズを有して構成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１４７３７２号公報
【特許文献２】
特開平５−１４２４６９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示されたレンズは、最近ますます高性能が要求される電子画像用やフィルム用等の撮影レンズとして用いる場合には、歪曲収差や色収差の補正が十分ではなかった。特に、８０度以上の広画角領域では、これらの収差の補正不足は顕著であった。また、諸収差量を抑えるためにレンズ枚数を増やした結果、レンズ系全体が大型化するという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、電子画像用カメラやフィルム用カメラ等に用いることのできる高性能で、比較的広画角な領域（８０度以上）においても良好な結像性能が得られる、屈折率分布型レンズを備えた広角レンズを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明の屈折率分布型レンズを備えた広角レンズは、撮影画角が８０度以上であって、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群、絞り、正屈折力の第２レンズ群を備え、第１レンズ群は、光軸方向に屈折率が連続的に変化する屈折率分布型レンズである負メニスカスレンズ及び非球面を有するレンズを含み、第２レンズ群は、少なくとも接合レンズを含み、レンズ全系の焦点距離をｆ、バックフォーカスをｂｆとしたとき、次式１．５＜ｂｆ／ｆ＜５．０の条件を満たすことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の屈折率分布型レンズを備えた広角レンズにおいて、第１レンズ群は、非球面形状のレンズ面を有する負メニスカスレンズ、両凸レンズを含む接合正レンズを有し、第２レンズ群は、両凹レンズ及び両凸レンズからなる接合負レンズを有し、屈折率分布型レンズは、最も物体側に位置する面から最も像側に位置する面までの間において光軸上における屈折率の変化量をΔＮとしたとき、次式−０．５＜ΔＮ＜−０．００１の条件を満たすように構成することが好ましい。なお、後述する本実施例では、基準スペクトル線をｄ線としている。
【０００９】
また、本発明の屈折率分布型レンズを備えた広角レンズにおいて、屈折率分布型レンズの物体側の有効径（直径）をＣとしたとき、次式０．５＜Ｃ／ｆ＜１０．０の条件を満たすように構成することが好ましい。
【００１０】
また、本発明の屈折率分布型レンズを備えた広角レンズにおいて、屈折率分布型レンズの焦点距離をｆｇとしたとき、次式−１０．０＜ｆｇ／ｆ＜−１．０の条件を満たすように構成することが好ましい。
【００１１】
また、本発明の屈折率分布型レンズを備えた広角レンズにおいて、屈折率分布型レンズは、光線の進行方向に屈折率が減少するものであるとともにアッベ数が増加するものであり、屈折率分布型レンズの厚さをＬｇとしたとき、次式０．０５＜Ｌｇ／ｆ＜１．０の条件を満たすように構成することが好ましい。
【００１２】
また、本発明の屈折率分布型レンズを備えた広角レンズにおいて、第１レンズ群は、両凸レンズと両凹レンズを含む接合正レンズの物体側に、非球面レンズを有する負メニスカスレンズと屈折率分布型レンズを有し、第２レンズ群は、強い曲率を有するレンズ面を像側に向けた両凸レンズを有することが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る広角レンズでは、物体側から順に、負メニスカスレンズ及び非球面を有するレンズを含んでなる正屈折力の第１レンズ群、開口絞り、少なくとも接合レンズを含んでなる正屈折力の第２レンズ群を備えて構成されている。すなわち、本発明の広角レンズは、物体側に強い凹パワーを配置し、像側に強い凸パワーを配置する、いわゆるレトロフォーカスタイプのレンズである。このような構成により、光学系全体の焦点距離が短く、撮影画角が大きい仕様であっても、十分なバックフォーカスが確保できるようになっている。
【００１４】
なお、収差構造を論じる場合は、絞りの前後のパワー及び構成するレンズの構造を見る方が都合のよい場合が多いため、本発明の広角レンズでは、開口絞りを挟んで、物体側のレンズ群を第１レンズ群、像側のレンズ群を第２レンズ群としている。
【００１５】
また、本発明に係る広角レンズは、第１レンズ群中に光軸方向に屈折率が連続的に変化する屈折率分布型レンズを配置することにより、諸収差（特に、歪曲収差及び倍率色収差）を十分に補正した広角領域、さらには超広角領域において、優れた結像性能が得られるようになっている。
【００１６】
ここで、屈折率分布型レンズについて説明する。一般に、光学ガラス材料には、無色、透明、均質なものが用いられているが、屈折率分布型レンズとは均質ではなく、屈折率が媒質中で連続的に変化しているものをいう。そして、基本的には、アキシャル型、ラディアル型があることが知られている。アキシャル型とは、光軸方向に屈折率が連続的に変化しているものをいい、ラディアル型とは、光軸と垂直な方向に屈折率が連続的に変化しているものをいう。また、これらの組み合わせもあり得る。図７（Ａ）はアキシャル型の屈折率分布型レンズ１を光軸と垂直な方向から見た断面図であり、光軸と垂直な線は屈折率が等しいポイントを連ねている（すなわち屈折率の等高線を示している）。また、図７（Ｂ）はラディアル型の屈折率分布型レンズ２を光軸と垂直な方向から見た断面図であり、光軸と平行な線は屈折率が等しいポイントを連ねている。そして、このアキシャル型の屈折率分布型レンズは、近年、大口径のものの製作が可能となったため、実用に供することが可能となった。
【００１７】
このアキシャル型の屈折率分布型レンズについてもう少し述べると、屈折面及び媒質内での局所的な屈折率変化によって、非球面レンズのような作用を有することや、ガラス分散値がレンズ内で連続的に変化することにより、貼り合わせレンズのような効果を有することから、単レンズでも良好な色収差補正能力を有している。このため、高価な非球面レンズや特殊低分散ガラスでしか達し得ない（通常のガラスでは達し得ない）良好な色収差補正が可能である。
【００１８】
そこで、本発明の広角レンズにおいて、このアキシャル型の屈折率分布型レンズを用いることにより、色収差補正が良好に補正されて、８０度以上の広画角においても優れた結像性能が得られる。また、収差補正に要するレンズ枚数を少なくすることができるので、安価かつ軽量コンパクトな構成にすることもできる。さらに、本発明の広角レンズにおいて、屈折率分布型レンズと非球面レンズとを組み合わせて用いることにより、より優れた結像性能を達成することができることを見出した。
【００１９】
以下、条件式の説明に沿って、本発明の広角レンズを詳細に説明する。本発明の広角レンズにおいては、レンズ全系の焦点距離をｆ、バックフォーカスをｂｆとしたとき、次式（１）を満たす。
【００２０】
【数１】
１．５＜ｂｆ／ｆ＜５．０      （１）
【００２１】
上記条件式（１）は、広角レンズ全系の焦点距離に対するバックフォーカスの大きさの適切な範囲を規定するものである。ここで、条件式（１）の上限値を上回るとバックフォーカスが大きくなり過ぎ、広角レンズ全体の大型化を招くので不都合である。また、後玉径が大きくなり過ぎてしまい、これによっても広角レンズ全体の大型化を招き易いてしまう。さらに、歪曲収差が負側に大きくなり易く、結像性能の点からも不都合である。逆に、条件式（１）の下限値を下回るとバックフォーカスが小さくなり過ぎ、像面との間にフィルターやプリズム等を配置する空間スペースを確保することが困難になり不都合である。また、射出瞳が像面に近くなる傾向となり、シェーディングが発生し易くなり不都合である。なお、本発明の効果を十分に発揮させるには、上記条件式（１）の上限値を３．５とすることが好ましい。また、下限値については１．６とすることが好ましい。
【００２２】
ここで、本発明の広角レンズにおいて、フィルター等がレンズ後方に配置されている場合には、バックフォーカスは、最終レンズ面からフィルター等を除いた像面までの距離を指すものとする。
【００２３】
また、本発明に係る広角レンズにおいては、第１レンズ群中の屈折率分布型レンズは、最も物体側に位置する面から最も像側に位置する面までの間において、光軸上における（基準線をｄ線とした）屈折率の変化量をΔＮ（ｍｍ）としたとき、諸収差を良好に補正するために、次式（２）を満たすことが好ましい。
【００２４】
【数２】
−０．５＜ΔＮ＜−０．００１      （２）
【００２５】
上記条件式（２）は、屈折率の変化量（屈折率分布の勾配）の適切な範囲を規定するものである。条件式（２）の上限値を上回ると、球面収差が正側に過大となって不都合である。逆に、条件式（２）の下限値を下回るとペッツバール和が正側に大きくなりやすく、これによって像面湾曲が甚大となり良好な画質を得ることが難しい。なお、本発明の効果を十分に発揮させるには、上記条件式（２）の上限値を−０．０１とすることが好ましい。また、下限値については、−０．０３とすることが好ましい。
【００２６】
ここで、屈折率分布型レンズにおける光軸方向の屈折率の分布は、光線の進行方向に屈折率が減少するものであることが好ましい。このようにすれば、光線が光軸より離れるに従ってその光線の屈折角は小さくなり、歪曲収差を減少させる補正を極めて有効に行うことができるからである。なお、本発明の効果を十分に発揮させるには、屈折率分布型レンズの光軸上における屈折率の変化量は、最も物体側に位置する面から最も像側に位置する面までの間において（すなわち基準線での屈折率の変化量が）０．０３以上であることが好ましい。これにより広角レンズ全体のサイズを小さくすることができ、より小型でかつ軽量な構成とすることができる。
【００２７】
また、屈折率分布型レンズにおけるアッベ数は、光線の進行方向に増加するものであることが好ましい。このような構成にあれば、この屈折率分布型レンズにおいて色収差の発生を抑えることができて、より優れた色収差の補正ができる。
【００２８】
本発明に係る広角レンズにおいては、屈折率分布型レンズの物体側の有効径（直径）をＣとしたときに、次式（３）を満たすことが好ましい。
【００２９】
【数３】
０．５＜Ｃ／ｆ＜１０．０      （３）
【００３０】
上記条件式（３）は、屈折率分布型レンズの有効径の適切な範囲を広角レンズ全系の焦点距離との比で規定するものである。ここで、条件式（３）の上限値を上回ると屈折率分布型レンズの径が大きくなり過ぎ、屈折率分布型レンズの製作が困難となりコストアップに繋がる。また、屈折率分布型レンズの有効径内に外部からの有害光が入り易くなり、フレア等による画質の低下を招き易くなる。逆に、条件式（３）の下限値を下回ると、屈折率分布型レンズの適切な有効径が小さくなり過ぎて、周辺光量が不足してしまう傾向が強まり、画質の低下を招き易くなる。なお、本発明の効果を十分に発揮させるには、上記条件式（３）の上限値を４．０とすることが好ましい。また、下限値については２．０とすることが好ましい。
【００３１】
また、本発明に係る広角レンズにおいては、屈折率分布型レンズの焦点距離をｆｇとしたとき、次式（４）を満たすことが好ましい。
【００３２】
【数４】
−１０．０＜ｆｇ／ｆ＜−１．０      （４）
【００３３】
上記条件式（４）は、屈折率分布型レンズの焦点距離の適切な範囲を規定する。ここで、条件式（４）の上限値を上回ると、屈折率分布型レンズが芯取り困難な形状となって、屈折率分布型レンズの製作が困難となる不都合が生じる。逆に、条件式（４）の下限値を下回ると、屈折率分布型レンズの焦点距離の大きさが小さくなり過ぎてしまい、その結果、各レンズ面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまって屈折率分布型レンズが製造しづらくなる不都合があるばかりか、コマ収差や像面湾曲収差の発生が甚大となってしまい、良好な結像性能が得られなくなってしまう。なお、本発明の効果を十分に発揮させるには、条件式（４）の上限値を−２．５とすることが好ましい。また、下限値については−６．０とすることが好ましい。
【００３４】
また、本発明に係る広角レンズにおいて、屈折率分布型レンズの厚さをＬｇとしたとき、次式（５）を満たすことが好ましい。
【００３５】
【数５】
０．０５＜Ｌｇ／ｆ＜１．０      （５）
【００３６】
上記条件式（５）は、開口絞りの前方に位置するレンズ群の焦点距離に対する、開口絞りの前後に位置するレンズ面の間隔の適切な範囲を定めている。ここで、上述したように、本発明においては、開口絞りを第１レンズ群と第２レンズ群との間に配置することが好ましい。上記条件式（５）の上限値を上回ると、前玉径も後玉径もいずれも大きくなり過ぎて不都合となるばかりか、高次のコマ収差や非点収差が発生し易くなってしまう。逆に、条件式（５）の下限値を下回ると、全体の収差バランスが悪くなり、像面湾曲とコマ収差の補正が困難となってしまい不都合である。なお、本発明の効果を十分に発揮させるには、上記条件式（４）の上限値を０．３とすることが好ましい。また、下限値については０．０５とすることが好ましい。
【００３７】
さらに、本発明に係る広角レンズにおいては、レンズ全系の最も物体側に位置する負メニスカスレンズ（第１レンズ群中に設けられた上記負メニスカスレンズ）における物体側の面の半径をｒ１、像側の面の半径をｒ２としたときに、次式（６）を満たすことが好ましい。
【００３８】
【数６】
２．０＜（ｒ１＋ｒ２）／（ｒ１−ｒ２）＜１０．０      （６）
【００３９】
上記条件式（６）は、第１レンズ群中の最も物体側に位置する負メニスカスレンズの形状の適切な範囲を規定する。ここで、条件式（６）の上限値を上回ると、レンズの研磨や芯取りが困難となり、コストアップに繋がる。逆に、条件式（６）の下限値を下回ると、非点収差や倍率色収差などの軸収差の劣化が大きくなり好ましくない。なお、本発明の効果を十分に発揮させるには、上記条件式（６）の上限値を６．０とすることが好ましい。また、第１レンズ群中の最も物体側に位置する負メニスカスレンズに非球面や回折光学面を設けるときには、上記ｒ１及びｒ２の値はそれぞれ、その負メニスカスレンズの近軸曲率半径を示すものとする。そして、負メニスカスレンズの物体側の面に回折光学面を配置するようにすれば、倍率色収差の補正に極めて有効であるため、特に好ましい。
【００４０】
また、本発明に係る広角レンズにおいては、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式（７）を満たすことが好ましい。
【００４１】
【数７】
１．０＜ｆ１／ｆ＜５．０      （７）
【００４２】
上記条件式（７）は、レンズ全系の焦点距離に対する、第１レンズ群の焦点距離の適切な範囲を定めている。上述したように、本発明に係る広角レンズはいわゆるレトロフォーカスタイプを基本構成としており、物体側に位置する負の屈折力を有したレンズ群（すなわち第１レンズ群）のレンズ系全体に対する屈折力配分は、レンズ光学系全体の構成上極めて重要である。かかる屈折力配分は、バックフォーカスの大きさや、軸外収差の発生量等に大きく寄与し、最終的なレンズ光学系の具体的構成や達成性能に大きな影響を与えるためである。
【００４３】
本発明による広角レンズにおいては、先ず、第１レンズ群の焦点距離に関して、適切な範囲を定めた。この条件式（７）の上限値を上回ると、ペッツバール和が負側に変移し易くなるため、像面湾曲が正側に過大となり易く、また、十分な大きさのバックフォーカスが得られないので不都合である。さらに、歪曲収差が正側に大きくなり易く、良好な結像性能を得ることが困難となる。逆に、条件式（７）の下限値を下回ると、ペッツバール和が正側に変移し易くなるため、像面湾曲が負側に過大となり易く、不都合である。また、歪曲収差が負側に大きくなり易く、良好な結像性能を得ることが困難となる。さらには、レンズ光学系の全長が長くなる傾向になり、本発明の広角レンズの小型化を図ることが困難となる。なお、本発明の効果を十分に発揮させるには、上記条件式（７）の上限値を３．５とすることが好ましい。また、下限値については、２．５とすることが好ましい。
【００４４】
以上のように、本発明は、屈折率分布型レンズは非球面レンズの作用と相まって、撮影画角が８０度以上の場合に諸収差の補正に極めて効果的である。特に、像面湾曲と歪曲収差の補正に有効であるとともに、倍率色収差の補正をバランスよく行うことができる。
【００４５】
本発明に係る広角レンズを実際に構成する場合、第１レンズ群は、最も物体側に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズが設けられることが好ましく、この負メニスカスレンズが屈折率分布型レンズであれば、色収差補正により効果的である。また、この負メニスカスレンズの像側に、両凸レンズを配置する構成とすれば、下方コマ収差をはじめとする諸収差の補正が十分に行うことができるため好ましい。
【００４６】
さらに、この両凸レンズと前記負メニスカスレンズの間に、非球面レンズを配置する構成とすれば、上記の最も物体側に設けられている負メニスカスレンズで発生する諸収差の補正が行うことができるため好ましい。このとき、上記（第１レンズ群中の最も物体側にある）負メニスカスレンズは、屈折率が１．６２以上であることが好ましい。また、物体側から順に、非球面レンズ、正メニスカスレンズ、屈折率分布型レンズを配置する構成としてもよい。この場合においても、先の構成とほぼ同様に、良好な収差補正を達成することができる。
【００４７】
また、上記の負メニスカスレンズ、非球面レンズの像側に、両凸レンズを含む接合正レンズを配置する構造とすることが望ましい。この両凸レンズにより、主光線より下側の光線のコマ収差を充分に補正することができる。さらに、この接合正レンズを両凹レンズと組み合わせて構成することにより、ペッツバール和を適正な範囲とすることができるとともに、像面湾曲を良好に補正することができるため好ましい。同時に、球面収差においても、上記（接合正レンズに配置されている）両凸レンズでは正側に、上記両凹レンズでは負側に大きくなりがちであったが、相互のレンズで打ち消しあうことにより、良好な補正が可能となる。
【００４８】
なお、上記のように、（接合正レンズと）両凹レンズ単独で組み合わせることにより、収差発生が大きくなり過ぎて光学系全体の収差バランスがとりにくくなる場合には、この両凹レンズの像側にもう１枚両凸レンズを配置してもよい。これにより、球面収差をより良好に補正することができる。
【００４９】
また、第１レンズ群は、弱い屈折力のメニスカスレンズを有することが好ましい。これは、微妙な収差補正において有効であり、特に球面収差及びコマ収差の補正バランスを取る際に有効である。この場合、上記メニスカスレンズにおける像側の面に対する物体側の面の曲率半径の比は、１．５〜０．３であることが好ましい。
【００５０】
第２レンズ群は、両凹レンズと両凸レンズからなる接合負レンズを有する構成とすることが好ましい。このような構成にあれば、十分にバックフォーカスを確保することができるとともに、軸上色収差及び倍率色収差の良好な補正を行うことができる。
【００５１】
また、第２レンズ群は、開口絞りの像側に隣接して、貼り合わせレンズを設けることが好ましい。この貼り合わせレンズは、色消しができれば正の屈折力を有していても負の屈折力を有していてもどちらでもかまわない。この貼り合わせレンズを、十分な色消しを達成するため、開口絞りの物体側すなわち第１レンズ群中に付加してもよい。ここで用いる貼り合わせレンズは、弱い負の屈折力を有することが好ましい。
【００５２】
また、第２レンズ群は、非球面レンズを少なくとも１枚有することが好ましい。このような構成にあれば、主光線の上側のコマ収差及び球面収差の補正を十分に行うことができる。
【００５３】
また、第２レンズ群は、主光線の上側のコマ収差と歪曲収差の補正に有効である、強い曲率を有するレンズ面を像側に設けた両凸レンズを設けることが好ましい。このような構成によれば、主光線上側のコマ収差及び歪曲収差の補正を十分に行うことができる。
【００５４】
さらに、第２レンズ群は、最も像側の位置に凸レンズを設けることが好ましい。この最も像側に位置する凸レンズは、ＣＣＤ等の撮像面とレンズ面との反射によるゴーストやフレアを軽減するため、像側の面の曲率半径が物体側の面の曲率半径よりも大きくなっていること、すなわち像側に凸面を向けていることが好ましい。
【００５５】
本発明に係る広角レンズにおいては、この広角レンズのブレを検出するブレ検出手段と、ブレ検出手段からの信号とカメラの作動のシーケンス制御を行う制御手段とに基づいて適正なブレ補正量を定めるブレ制御装置と、ブレ制御装置により定められたブレ補正量に基づいて防振レンズ群を移動させる駆動機構とを組み合わせて、防振レンズシステムを構成することもできる。
【００５６】
また、本発明に係る広角レンズにおいては、構成する各レンズに回折レンズ等を用いることにより、さらに良好な光学性能を得ることが可能である。
【００５７】
また、本発明に係る広角レンズにおいては、近距離物体へのフォーカシング（合焦）は、レンズ系全体を物体側に繰り出す方式が最も機構的に簡単であるが、第１レンズ群を固定としたまま、第２レンズ群のみ又は一部のレンズを物体側に繰り出す方式としてもよい。この方式の方が全体繰り出し方式より、周辺での像が劣化しにくいので好ましい。また、第１レンズ群と第２レンズ群との互いの軸上空気間隔を変えながら物体側に繰り出す方式（いわゆるフローティングフォーカス方式）とすれば、より良い近距離性能が得られる。
【００５８】
【実施例】
以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。なお、各実施例において、屈折率分布型レンズは、各色の波長の屈折率変化の係数を用いて、光軸方向に線形に変化するデータとして示している。
【００５９】
また、各実施例において、回折光学面の位相差は、通常の屈折率と後述する非球面式（８）とを用いて行う超高屈折法により計算した。超高屈折法とは、非球面形状と回折光学面の格子ピッチとの間の一定の等価関係を利用するものであり、本実施例においては回折光学面は超高屈折法のデータとして、すなわち後述する非球面式（８）とその係数により示している。また、本実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線、ｇ線を選んでいる。ここで本実施例において用いた、ｄ線及びｇ線の波長と、これらスペクトル線に対して設定した具体的な屈折率の値を以下の表１に示す。
【００６０】
【表１】
2004258310.tif 000003
【００６１】
各実施例において非球面は、光軸に垂直な方向の高さ（入射高）をｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をｘとし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＣｎとしたとき、次式（８）で表される。
【００６２】
【数８】
ｘ＝（ｙ２／ｒ）／｛１＋（１−κ・ｙ２／ｒ２）１／２｝＋Ｃ４ｙ４＋Ｃ６ｙ６ ＋Ｃ８ｙ８＋Ｃ１０ｙ１０＋Ｃ１２ｙ１２＋Ｃ１４ｙ１４＋Ｃ１６ｙ１６    （８）
【００６３】
なお、本実施例において用いた超高屈折法については、前述の「『回折光学素子入門』応用物理学会日本光学会監修」に詳しい。
【００６４】
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係る屈折率分布型レンズを備えた広角レンズＷＬ１のレンズ構成を示す図である。第１実施例に用いた広角レンズＷＬ１では、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、第２レンズ群Ｇ２から構成されている。第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１、物体側に凸面を向け像側の面に非球面を有する負メニスカスレンズＬ２、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４、両凸レンズＬ５と両凹レンズＬ６との接合正レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ７と、両凹レンズＬ８と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ９と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０との接合レンズから構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、両凹レンズＬ１１と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２との接合レンズ、両凹レンズＬ１３と両凸レンズＬ１４との接合負レンズ、両凸レンズＬ１５と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１６との接合レンズから構成されている。
【００６５】
なお、本実施例では、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ４が屈折率分布型レンズＧＲＩＮからなり、その屈折率分布は光線の進行方向に屈折率が減少するものとなるように構成した。第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ２における像側の面が非球面ＡＳＰである。また、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ１５において、像側の面は、物体側の面よりも強い曲率を持っている。
【００６６】
下の表２に、第１実施例における各レンズの諸元を示す。表２における面番号１〜２９は、図１における符号１〜２９に対応している。また、表２におけるｒはレンズ面の曲率半径（非球面の場合には基準球面の曲率半径）を、ｄはレンズ面の間隔を、ｎ（ｄ）はｄ線、ｎ（ｇ）はｇ線に対する屈折率をそれぞれ示している。また、非球面形状に形成されたレンズ面には、面番号の右に＊印を付し、これらの面の諸元は上記の超高屈折法を用いて示している。また、前述の条件式（１）〜（７）に対応する値、すなわち条件対応値も以下に示している。
【００６７】
表２において、面番号４が非球面ＡＳＰに相当する面を示す。また、面番号１０が開口絞りＳを示す。また、屈折率分布型レンズにおいて、光軸方向の屈折率の変化量は、表中の「１ｍｍ当たりの屈折率の変化量」にレンズ厚さ２．００００００を掛けた量となる。
【００６８】
なお、諸元の表中に記載されている長さの単位は全てｍｍであるが、光学系は比例拡大又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。以上、表の説明は、他の実施例においても同様である。
【００６９】
【表２】
2004258310.tif 000004
2004258310.tif 000005
2004258310.tif 000006
【００７０】
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（７）が、全て満たされていることが分かる。
【００７１】
図２、３は、第１実施例における光学系の無限遠合焦点状態での諸収差を示す図である。各収差図において、ｄはｄ線を、ｇはｇ線をそれぞれ示している。なお、球面収差図におけるＨは最大の入射高を１に規格化した入射高を、非点収差図及び歪曲収差図におけるＹは像高の最大値をそれぞれ示している（図２参照）。さらに、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。また、コマ収差図におけるＹは各像高の値を示している（図３参照）。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様である。
【００７２】
各収差図より明らかであるように、本発明の第１実施例における広角レンズＷＬ１では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。なお、この実施例における画角は、およそ１１６．４度であった。
【００７３】
（第２実施例）
図４は、本発明の第２実施例に係る屈折率分布型レンズを備えた広角レンズＷＬ２のレンズ構成を示す図である。第２実施例に用いた広角レンズＷＬ２では、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、第２レンズ群Ｇ２から構成されている。第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と物体側に凸面を向け像側の面に非球面を有する負メニスカスレンズＬ４との接合レンズと、両凸レンズＬ５と両凹レンズＬ６との接合正レンズ、両凸レンズＬ７、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８とから構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、両凹レンズＬ９と両凸レンズＬ１０との接合負レンズ、両凸レンズＬ１１、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２との接合レンズから構成されている。
【００７４】
なお、本実施例では、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１が屈折率分布型レンズＧＲＩＮからなっており、その屈折率分布は光線の進行方向に屈折率が減少するものとなるように構成した。第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ４における像側の面が非球面ＡＳＰである。また、第２レンズ群Ｇ２の両凸レンズＬ１１において、像側の面は、物体側の面よりも強い曲率を持っている。
【００７５】
下の表３に、第２実施例における各レンズの諸元を示す。表３における面番号１〜２３は、図４における符号１〜２３に対応している。また、前述の条件式（１）〜（７）に対応する値、すなわち条件対応値も以下に示している。なお、表３において、面番号８が非球面ＡＳＰに相当する面を示す。また、面番号１６が開口絞りＳを示す。そして、屈折率分布型レンズにおいて、光軸方向の屈折率の変化量は、表中の「１ｍｍ当たりの屈折率の変化量」にレンズ厚さ２．５０００００を掛けた量となる。
【００７６】
【表３】
2004258310.tif 000007
2004258310.tif 000008
2004258310.tif 000009
【００７７】
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（７）が、全て満たされていることが分かる。
【００７８】
図５、６は、第２実施例における光学系の無限遠合焦点状態での諸収差を示す図である。各収差図より明らかであるように、本発明の第２実施例における広角レンズＷＬ２では、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能が確保されていることが分かる。なお、この実施例における画角は、およそ８９．２度であった。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、屈折率分布型レンズを利用したフィルム用カメラ、高性能な電子画像用カメラ（例えば、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等）に好適で、充分なバックフォーカスを有し、諸収差の補正（特に歪曲収差）が良好に補正された撮影レンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る屈折率分布型レンズを備えた広角レンズのレンズ構成を示す図である。
【図２】第１実施例における屈折率分布型レンズを備えた広角レンズの諸収差図である。
【図３】第１実施例における屈折率分布型レンズを備えた広角レンズの諸収差図である。
【図４】本発明の第２実施例に係る屈折率分布型レンズを備えた広角レンズのレンズ構成を示す図である。
【図５】第２実施例における屈折率分布型レンズを備えた広角レンズの諸収差図である。
【図６】第２実施例における屈折率分布型レンズを備えた広角レンズの諸収差図である。
【図７】（Ａ）はアキシャル型の屈折率分布型レンズを光軸と垂直な方向から見た断面図であり、（Ｂ）はラディアル型の屈折率分布型レンズを光軸と垂直な方向から見た断面図である。
【符号の説明】
ＷＬ１、ＷＬ２  広角レンズ
Ｇ１      第１レンズ群
Ｇ２      第２レンズ群
ＧＲＩＮ  屈折率分布型レンズ
ＡＳＰ    非球面
Ｉ      像面
【図１】
2004258310.tif 000010
【図２】
2004258310.tif 000011
【図３】
2004258310.tif 000012
【図４】
2004258310.tif 000013
【図５】
2004258310.tif 000014
【図６】
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【図７】
2004258310.tif 000016