(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、負レンズ３枚を含みその少なくとも一つの凹面が非球面であり全体として負の屈折力を有する第１Ａ群と、正レンズと負メニスカスレンズが接合された正レンズを含み負の屈折力の接合面を２面有し全体として正の屈折力を有する第１Ｂ群とで構成される第１群、絞りを挾んで負レンズと正レンズの接合レンズと正レンズとで構成され全体として正の屈折力を有する第２群からなり、以下の条件式を満足することを特徴とするレトロフォーカス型超広角レンズ。
（１）０．５＜Ｄａ／Ｆ＜１．２
但し      Ｆ：全系の焦点距離
Ｄａ：第１群と第２群の空気間隔
【請求項２】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１記載のレトロフォーカス型超広角レンズ。
（２）０．２５＜｜Ｆｇｒ１Ａ｜／Ｆ＜０．５
但し      Ｆｇｒ１Ａ：第１Ａ群の焦点距離
【請求項３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２記載のレトロフォーカス型超広角レンズ。
（３）０．７＜Ｄｇｒ１Ｂ／Ｆ＜１．５
但し      Ｄｇｒ１Ｂ：第１Ｂ群の軸上厚
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、中判一眼レフカメラ用超広角レンズに関し、バックフォーカスが長く諸収差が良好に補正されたレトロフォーカス型超広角レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、一眼レフカメラ用広角レンズでは、バックフォーカスを充分に確保する必要があるため、物体側から負・正の屈折力配置の所謂レトロフォーカス型を採用してきた。この種の広角レンズの中には、画角９０〜１００度の銀塩カメラ用レトロフォーカス型超広角レンズも従来から提案されている。
一方、近年においては、撮像素子に電荷結合素子（以下「ＣＣＤ」という）を用いたデジタルスチルカメラが流行しており、フィルムバックが交換可能な中判の一眼レフカメラにおいても銀塩フィルムの代わりにＣＣＤを搭載したデジタルバックを用い、既存の銀塩カメラシステムをそのまま利用し得るようにしたものが市場に供給されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現状ではＣＣＤの大きさは銀塩フィルムのフォーマットサイズより小さいものが殆どであるので、従来の銀塩カメラ用レンズをデジタルバックを用いた銀塩カメラシステムに兼用すれば画角が狹くなることは明らかであり、銀塩カメラ用の広角レンズを用いてもそれらしい広角効果が得られないという問題点があり、より広角の所謂超広角レンズが要求されている。
さらに、銀塩フィルムと異なりＣＣＤ上には集光用マイクロレンズアレイが設けられており、入射光線の角度が大きいとケラレ等のシェーディング（像面照度低下）が発生するため、レンズにテレセントリック性（レンズを通過した主光線が像空間で光軸に平行になる）が要求されるという問題もある。
【０００４】
この問題については既存の銀塩カメラシステムに対応した交換レンズではレンズマウントの開口制限上、完全なテレセントリックは無理であるが、射出瞳を像面より離すとともに可能な限り最後部のレンズ径を大きくして光線の射出角を小さくすることによりシェーディングを緩和する必要がある。
なお、撮像面が大きいＣＣＤを搭載したデジタルバックも開発されつつあり、より高い像高への光線の射出角を小さくする必要もでてきている。
【０００５】
しかし、負・正の強い非対称性を有する超広角レンズにおいて、バックフォーカスを確保しながらテレセントリック化を進めようとすると、後群の正レンズの屈折力を強くする必要があり、負の歪曲収差や像面湾曲などの諸収差の補正が困難になる。
また、レトロフォーカス型レンズでは通常物点が近距離の場合には絞り間隔を変化させる所謂フローティングを行って像面の正方向への変化を補正しているが、フローティング時には歪曲収差が負方向へ変化するため、この変化量を見込み物点が無限遠の場合の歪曲収差を小さくする必要がある。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、Ｆナンバ４．５程度、画角９０〜１００度でテレセントリック化をマウント開口限度内で最良にしながら、バックフォーカスが焦点距離の２倍以上確保され、諸収差が良好に補正されたレトロフォーカス型超広角レンズを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、物体側より順に、負レンズ３枚を含みその少なくとも一つの凹面が非球面であり全体として負の屈折力を有する第１Ａ群と、正レンズと負メニスカスレンズが接合された正レンズを含み負の屈折力の接合面を２面有し全体として正の屈折力を有する第１Ｂ群とで構成される第１群、絞りを挾んで負レンズと正レンズの接合レンズと正レンズとで構成され全体として正の屈折力を有する第２群からなり、以下の条件式を満足するレトロフォーカス型超広角レンズを提供するものである。
（１）０．５＜Ｄａ／Ｆ＜１．２
但し      Ｆ：全系の焦点距離
Ｄａ：第１群と第２群の空気間隔
【０００７】
そして、上記のレトロフォーカス型超広角レンズにおいて、以下の条件式を満足するとさらによい。
（２）０．２５＜｜Ｆｇｒ１Ａ｜／Ｆ＜０．５
（３）０．７＜Ｄｇｒ１Ｂ／Ｆ＜１．５
但し  Ｆｇｒ１Ａ：第１Ａ群の焦点距離
Ｄｇｒ１Ｂ：第１Ｂ群の軸上厚
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態及び各実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
この発明によるレトロフォーカス型超広角レンズは、Ｆナンバ４．５程度、画角９０〜１００°、最大画角で射出角１４．５〜１６．８°、バックフォーカスが焦点距離の２倍以上であり、そのレンズ構成は、図１，図３，図５にそれぞれ実施例１，２，３として示すとおりである。
すなわち、図１に示す実施例１では、物体側より順に、負レンズ３枚を含みその第５面Ｒ５が非球面であり、全体として負の屈折力を有する第１Ａ群ＧＲ１Ａと、正レンズと負メニスカスレンズが接合された正レンズを含み負の屈折力の接合面を２面（Ｒ９，Ｒ１２）有し全体として正の屈折力を有する第１Ｂ群ＧＲ１Ｂとで構成される第１群ＧＲ１、絞り（Ｒ１４，Ｒ１５）を挾んで負レンズと正レンズの接合レンズと正レンズとで構成され全体として正の屈折力を有する第２群ＧＲ２からなる。
【０００９】
そして、このようなレンズ構成において、Ｆを全系の焦点距離、Ｄａを第１群ＧＲ１と第２群ＧＲ２の空気間隔、Ｆｇｒ１Ａを第１Ａ群ＧＲ１Ａの焦点距離、Ｄｇｒ１Ｂを第１Ｂ群ＧＲ１Ｂの軸上厚としたとき、以下の各条件式を満足するようにした。
（１）０．５＜Ｄａ／Ｆ＜１．２
（２）０．２５＜｜Ｆｇｒ１Ａ｜／Ｆ＜０．５
（３）０．７＜Ｄｇｒ１Ｂ／Ｆ＜１．５
【００１０】
以下、この発明によるレンズ構成と各条件式について詳細に説明する。
この発明の目的は、レトロフォーカス型超広角レンズにおいてテレセントリック化を進める点にあるが、そのテレセントリック性を目標値まで確保しながら収差を良好に保たせるのが条件式（１）であり、これは第１群ＧＲ１と第２群ＧＲ２の空気間隔Ｄａを規定するものである。
テレセントリック性を目標値まで確保する場合、この値が下限値を下回ると、第１群ＧＲ１から第２群ＧＲ２への光線入射角が大きくなるため、第２群ＧＲ２で発生する収差が大きくなり、収差補正が困難になる。また、この値が上限値を上回ると、よりテレセントリック化を進めることにはなるが第２群ＧＲ２の有効径が過大になってマウント開口制限を超える結果となる。
【００１１】
第１Ａ群ＧＲ１Ａは負の屈折力を有し、３枚の負レンズで構成されており、屈折面で発生する収差を抑えるため、入射光線に対して最小偏角となるように物体側の２枚のレンズを物体側に凸面を向けたメニスカス形状としている。また、有効径を小さくするために強い発散性を有しており発生収差が大きいので、それをできるだけ小さくするため、３枚の負レンズで屈折力を分担している。さらに、３枚の負レンズのいずれかの凹面に非球面を導入し、光軸から周辺に向かって曲率が大きくなるようにすることにより、負の歪曲収差を補正するようにした。
【００１２】
条件式（２）は強い発散作用を有する第１Ａ群ＧＲ１Ａの屈折力を規定するものであり、この値が下限値を下回ると発散作用が強まって長いバックフォーカスは確保できるが、各面の屈折作用が強くなるため、負の歪曲収差の発生が過大となって非球面化や後続のレンズ群での補正ができなくなるとともに、コマ収差特に下光線フレアが発生し、収差補正が困難になる。
また、この値が上限値を上回ると、発散作用が弱くなるので収差補正には有利であるが、長いバックフォーカスの確保が困難になり、前玉径が増大するという問題が生じる。
【００１３】
第１Ｂ群ＧＲ１Ｂは、前方の第１Ａ群ＧＲ１Ａで発生する球面収差や非点収差の補正、さらには平行平板の作用により入射瞳を物体側に寄せる作用をしている。また、第１Ｂ群のなかに負の屈折力の接合面を有することにより、球面収差の補正過剰を防止し、コマ収差（下光線フレア）を補正している。そして、接合面を２面用いることにより補正効果をあげることが可能になる。
条件式（３）は、第１Ｂ群ＧＲ１Ｂの軸上厚を規定するものであり、この値が下限値を下回ると、歪曲収差や非点収差の補正作用が不足し、面の屈折力が強くなって高次収差が過大となり収差補正が困難になる。また、この値が上限値を上回ると、歪曲収差補正には有効であるが、全長が増大する結果となる。
【００１４】
第２群ＧＲ２は、負レンズと正レンズの接合レンズと正レンズとで構成しており、負レンズでは、その発散作用により第１群ＧＲ１で発生する負の歪曲収差を補正している。その後の正レンズは、負レンズで発生したコマ収差、特に上光線上方フレアを補正している。
【００１５】
【実施例】
ここで、この発明によるレトロフォーカス型超広角レンズの望ましい各実施例を示す。
図１，図３，図５は、それぞれこの発明の実施例１，２，３のレンズ構成図、図２，図４，図６は、それぞれ実施例１，２，３の撮影距離∞での収差図、表１，表２，表３は、それぞれ実施例１，２，３のパラメータを示している。
なお、表１，２，３において
Ｉ：面番号
Ｒ(Ｉ)：第Ｉ面の曲率半径
Ｄ(Ｉ)：第Ｉ面後の面間隔
Ｎ(Ｉ)：第Ｉ面後の屈折率（ｄ線）
Ｖ(Ｉ)：第Ｉ面後のアッベ数
Ｆ：焦点距離
ＦＮＯ：Ｆナンバ
２Ｗ：全画角
ＦＢ：バックフォーカス
θ：射出角
をそれぞれ表すものとする。
なお、表１〜表３の中の樹脂層とは、非球面形状をレンズの球面に付加するための樹脂層（複合型非球面）を表す。
【００１６】
また、光軸からの高さＹとのそのときの面のサグ量Ｘの関係を示す非球面関数は数１によって表す。
【００１７】
【数１】
0004709411.tif 000002
【００１８】
【表１】
0004709411.tif 000003
【００１９】
【表２】
0004709411.tif 000004
【００２０】
【表３】
0004709411.tif 000005
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、Ｆナンバ４．５程度、画角９０〜１００度でテレセントリック化をマウント開口限度内で最良にしながらバックフォーカスが焦点距離の２倍以上確保され、諸収差が良好に補正されたレトロフォーカス型超広角レンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１のレンズ構成図である。
【図２】同じくその撮影距離∞での収差図である。
【図３】この発明の実施例２のレンズ構成図である。
【図４】同じくその撮影距離∞での収差図である。
【図５】この発明の実施例３のレンズ構成図である。
【図６】同じくその撮影距離∞での収差図である。
【符号の説明】
Ｒ(Ｉ)：第Ｉ面の曲率半径
Ｄ(Ｉ)：第Ｉ面後の面間隔
ＧＲ１：第１群
ＧＲ１Ａ：第１Ａ群        ＧＲ１Ｂ：第１Ｂ群
ＧＲ２：第２群
Ｄａ：第１群と第２群の空気間隔
ＳＡ：球面収差            ＳＣ：正弦条件
ＤＩＳＴ：歪曲収差(％)    ＡＳ：非点収差
Ｓ：サジタル              Ｍ：メリディオナル
Δｙ：像高比  ０割(軸上)  ７割の横収差
【図１】
0004709411.tif 000006
【図２】
0004709411.tif 000007
【図３】
0004709411.tif 000008
【図４】
0004709411.tif 000009
【図５】
0004709411.tif 000010
【図６】
0004709411.tif 000011