(57)【要約】【課題】レトロフォーカス型の広角レンズ系であって、より薄型（小型）で諸収差、特にコマ収差、歪曲収差、色収差が良好に補正された画角が７０゜程度の高性能な広角レンズ系を得る。【解決手段】物体側から順に、負の前群と正の後群からなるレトロフォーカス型の広角レンズ系において、前群は、物体側から順に、負の第１ａレンズ群と正の第１ｂレンズ群からなり、後群は、正レンズ、負レンズ及び正レンズの接合レンズを含み、次の条件式（１）及び（２）を満足する広角レンズ系。（１）-０．８＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜-０．２（２）０．７＜ｆ／ｆＲ＜１．１但し、ｆ１ａ；第１ａレンズ群の焦点距離、ｆ１ｂ；第１ｂレンズ群の焦点距離、ｆ；全系の焦点距離、ｆＲ；後群の焦点距離。【選択図】図１
2007225960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の前群と正の後群からなる広角レンズ系において、
前群は、物体側から順に、負の第１ａレンズ群と正の第１ｂレンズ群からなり、
後群は、正レンズ、負レンズ及び正レンズの接合レンズを含み、
次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とする広角レンズ系。
（１）-０．８＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜-０．２
（２）０．７＜ｆ／ｆＲ＜１．１
但し、
ｆ１ａ；第１ａレンズ群の焦点距離、
ｆ１ｂ；第１ｂレンズ群の焦点距離、
ｆ；全系の焦点距離、
ｆＲ；後群の焦点距離。
【請求項２】
物体側から順に、負の前群と正の後群からなる広角レンズ系において、
前群は、物体側から順に、負の第１ａレンズ群と正の第１ｂレンズ群からなり、
後群は、正レンズ、負レンズ及び正レンズの接合レンズを含み、
次の条件式（１）及び（３）を満足することを特徴とする広角レンズ系。
（１）-０．８＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜-０．２
（３）０．１＜ｄ／ｆ＜０．３
但し、
ｄ；前群と後群の軸上空気間隔。
【請求項３】
請求項１記載の広角レンズ系において、次の条件式（３）を満足する広角レンズ系。
（３）０．１＜ｄ／ｆ＜０．３
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の広角レンズ系において、第１ａレンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の第１レンズと負の第２レンズからなり、第１ｂレンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の第３レンズと正の第４レンズからなっている広角レンズ系。
【請求項５】
請求項４記載の広角レンズ系において、負の第３レンズと正の第４レンズは接合されている広角レンズ系。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の広角レンズ系において、次の条件式（４）を満足する広角レンズ系。
（４）-０．６＜ｆＲ／ｆＦ＜-０．１
但し、
ｆＦ；前群の焦点距離。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の広角レンズ系において、後群中の最終レンズに非球面が含まれている広角レンズ系。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の広角レンズ系において、後群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、像側に凸面を向けた正レンズ、及び正レンズからなり、物体側の３枚のレンズが貼り合わされている広角レンズ系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル一眼レフ（ＳＬＲ）カメラ用として好適な広角レンズ系に関する。
【背景技術】
【０００２】
焦点距離に対して比較的長いバックフォーカスを必要とする一眼レフカメラ用の広角レンズ系としては、物体側から負正の配置のレトロフォーカス型が広く用いられており、そのパワー配置、レンズ構成、寸法構成等について各種の提案がなされている。
【特許文献１】特開平６-１６０７０６号公報
【特許文献２】特開平９-１１３８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、レトロフォーカス型の広角レンズ系であって、より薄型（小型）で諸収差、特にコマ収差、歪曲収差、色収差が良好に補正された画角が７０゜程度の高性能な広角レンズ系を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、その第一の態様によると、物体側から順に、負の前群と正の後群からなるレトロフォーカス型の広角レンズ系において、前群は、物体側から順に、負の第１ａレンズ群と正の第１ｂレンズ群からなり、後群は、正レンズ、負レンズ及び正レンズの接合レンズを含み、次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴としている。
（１）-０．８＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜-０．２
（２）０．７＜ｆ／ｆＲ＜１．１
但し、
ｆ１ａ；第１ａレンズ群の焦点距離、
ｆ１ｂ；第１ｂレンズ群の焦点距離、
ｆ；全系の焦点距離、
ｆＲ；後群の焦点距離、
である。
【０００５】
この第一の態様では、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）０．１＜ｄ／ｆ＜０．３
【０００６】
本発明は、その第二の態様によると、物体側から順に、負の前群と正の後群からなるレトロフォーカス型の広角レンズ系において、前群は、物体側から順に、負の第１ａレンズ群と正の第１ｂレンズ群からなり、後群は、正レンズ、負レンズ及び正レンズの接合レンズを含み、次の条件式（１）及び（３）を満足することを特徴としている。
（１）-０．８＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜-０．２
（３）０．１＜ｄ／ｆ＜０．３
但し、
ｄ；前群と後群の軸上空気間隔、
である。
【０００７】
いずれの態様でも、第１ａレンズ群と第１ｂレンズ群はそれぞれ負と正のパワーを持っていれば自由度があるが、好ましくは第１ａレンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の第１レンズと負の第２レンズから構成し、第１ｂレンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の第３レンズと正の第４レンズから構成するのがよい。この負の第３レンズと正の第４レンズは接合することが望ましい。
【０００８】
また、いずれの態様でも、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）-０．６＜ｆＲ／ｆＦ＜-０．１
但し、
ｆＦ；前群の焦点距離、
である。
【０００９】
いずれの態様でも、後群中の最終レンズには非球面を含ませることが好ましい。
【００１０】
後群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、像側に凸面を向けた正レンズ、及び正レンズから構成し、物体側の３枚のレンズを貼り合せることが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、レトロフォーカス型の広角レンズ系であって、より薄型（小型）で諸収差、特にコマ収差、歪曲収差、色収差が良好に補正された画角が７０゜程度の高性能な広角レンズ系を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本実施形態の広角レンズ系は、図１、図３、図５、図７及び図９の各実施例に示すように、物体側から順に、絞りＳで分けられる負の前群１０と正の後群２０を有している。前群１０は、物体側から順に、空気間隔最大のところで分けられる負の第１ａレンズ群１１と正の第１ｂレンズ群１２からなっている。また、全ての実施例において、第１ａレンズ群１１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正の第１レンズと負の第２レンズからなり、第１ｂレンズ群１２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の第３レンズと正の第４レンズからなっており、負の第３レンズと正の第４レンズは接合されている。第３レンズと第４レンズの合成パワーは正である。また、後群２０は、物体側から順に、正の第５レンズ、負の第６レンズ、像側に凸面を向けた正の第７レンズ、及び正の第８レンズからなり、第５レンズから第７レンズの３枚のレンズが貼り合わされている。第８レンズは、その物体側の面に非球面を有している。
【００１３】
レトロフォーカス型のレンズは一般に、全系の焦点距離よりも長いバックフォーカスを得るもので、そのために絞りSに対して非対称なパワー配置をとっている。そのため、必要とするバックフォーカスを確保したままレンズ系を短くしようとすると、歪曲収差、非点収差、球面収差等の諸収差の補正が困難である。負のパワーの前群は、該前群での歪曲収差の発生を抑えるために、少なくとも１枚の正レンズを含む複数のレンズから構成されている。前群は全体としては負のパワーを与えるので、少なくとも１枚の負レンズが含まれており、このため、非点収差、歪曲収差、色収差の補正が可能である。より良好に諸収差（特に色収差）の補正を行うために、全体として正のパワーを有する正負レンズの接合レンズが一組配置されている。また、絞りＳの物体側近傍に比較的厚い正レンズを配置することにより歪曲収差を良好に補正している。
【００１４】
正のパワーの後群に関しては、軸外収差に与える影響を小さく保ったまま全系で発生する球面収差を補正するために、負の球面収差を発生させる少なくとも１枚の負レンズを含ませている。そして、球面収差やコマ収差の発生を抑えるために、少なくとも３枚の正レンズを含ませている。また、負レンズの両面に正レンズを位置させ、これらを３枚を貼り合わせて１組の接合レンズとすることにより、高次の球面収差を良好に補正している。また、後群中の最終レンズに非球面を設けることにより、球面収差やコマ収差をより良好に補正することが可能である。
【００１５】
条件式（１）は、前群１０の第１ａレンズ群１１と第１ｂレンズ群１２のパワー配置に関する条件式であり、特に像面湾曲を補正するための条件である。条件式（１）の上限を超えると、像面湾曲がアンダーとなり、下限を超えるとオーバーになる。この条件式（１）の上限値を-０．２５、下限値を-０．７５とする（（１’）-０．７５＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜-０．２５）と、さらに良好な像面湾曲の補正が可能となる。
【００１６】
条件式（２）は、正の後群のパワーに関する条件式である。条件式（２）の下限を超えて後群の正のパワーが強くなると、球面収差の補正が困難になる。条件式（２）の上限を超えて後群の正のパワーが弱くなると、非点収差が悪化し、補正が困難になる。この条件式（２）の上限を１．０とする（（２’）０．７＜ｆ／ｆＲ＜１．０）と、全長を十分に短く保つことができ、より好ましい。
【００１７】
条件式（３）は、前群と後群の間隔に関する条件式である。条件式（３）の上限を超えるとレンズ全系の全長が長くなり小型化が困難になる。また条件式（３）の下限を超えると、像面湾曲や非点収差の補正が困難になる。この条件式の上限を０．２５とする（（３‘）０．１＜ｄ／ｆ＜０．２５）と、より好ましい。
【００１８】
条件式（４）は、前群と後群のパワーバランスに関する条件である。条件式（４）の上限を超えて後群の正のパワーが強くなると、前玉径が増大し、球面収差が悪化し、バックフォーカスが不足する。条件式（４）の下限を超えて前群の負のパワーが強くなると、像面湾曲、非点収差が悪化し、補正が困難になる。この条件式（４）の下限を-０．５５とする（（４’）-０．５５＜ｆＲ／ｆＦ＜-０．１）ことによって、さらに良好な収差補正が可能になる。
【００１９】
次に具体的な実施例を示す。諸収差図及び表中、ＳＡは球面収差、ＳＣは正弦条件、球面収差で表される色収差（軸上色収差）図及び倍率色収差図中のｄ線、ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、Ｗは半画角（゜）、FはＦナンバー、ｆは全系の焦点距離、fBはバックフォーカス、ｙは最大像高、ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎd はｄ線の屈折率、νはアッベ数を示す。
また、回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12・・・
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数）
【実施例１】
【００２０】
図１及び図２と表１は本発明による広角レンズ系の実施例１を示している。図１はレンズ構成図、図２はその諸収差図、表１はその無限遠撮影状態における数値データである。
本実施例の広角レンズ系は、物体側から順に、負の前群１０、絞りＳ、及び正の後群２０からなる。前群１０は、物体側から順に、空気間隔最大のところで分けられる負の第１ａレンズ群１１と、正の第１ｂレンズ群１２からなる。より具体的には、第１ａレンズ群１１は、物体側から順に、物体側に凸の正メニスカスレンズ（正の第１レンズ）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（負の第２レンズ）からなる。第１ｂレンズ群１２は、物体側に凸の負メニスカスレンズ（負の第３レンズ）と物体側に凸の正メニスカスレンズ（正の第４レンズ）の接合レンズからなる。第４レンズは全系で最も厚いレンズである。後群２０は、物体側から順に、物体側から順に位置する、像側に凸の正メニスカスレンズと（正の第５レンズ）物体側が凹の平凹負レンズ（負の第６レンズ）と像側に凸の平凸正レンズ（正の第７レンズ）との３枚の接合レンズ、及び物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成された像側に凸の正メニスカスレンズ（正の第８レンズ）からなる。後群中の３枚の接合レンズの合成パワーは負である。絞りＳは、第７面（第１ｂレンズ群１２）の極から後方2.00にある。
（表１）
F    = 1: 3.3
f    =   21.60
W    =   35.0
fB   =   36.70
面 No.     ｒ              ｄ          Ｎd       ν
1         32.486         3.62        1.69680      55.5
2        113.238         0.10           ‐         ‐
3         20.902         1.10        1.80400      46.6
4          8.178         6.75           ‐         ‐
5         36.561         1.24        1.77250      49.6
6          8.178         5.67        1.69895      30.1
7       6403.341         4.00           ‐         ‐
8        -20.013         2.59        1.72916      54.7
9         -8.600         1.00        1.74077      27.8
10          ∞           2.37        1.62299      58.2
11       -19.142         0.10           ‐         ‐
12*      -65.119         0.10        1.52972      42.7
13       -69.548         2.68        1.77250      49.6
14       -14.886          -             ‐         ‐
*は回転対称非球面。
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である。）；
面NO     Ｋ         Ａ４                 Ａ６
12       0.00    -0.41055×10-4     -0.12824×10-7
【実施例２】
【００２１】
図３及び図４と表２は本発明による広角レンズ系の実施例２を示している。図３はレンズ構成図、図４はその諸収差図、表２はその無限遠撮影状態における数値データである。
第１ｂレンズ群１２は、物体側から順に位置する、物体側に凸の負メニスカスレンズ（負の第３レンズ）と両凸レンズ（正の第４レンズ）の接合レンズからなる。後群中の３枚の接合レンズの合成パワーは負である。その他の基本的なレンズ構成は、実施例１と同様である。絞りＳは、第７面（第１ｂレンズ群１２）の極から後方2.06にある。
（表２）
F    = 1: 3.3
f    =   21.60
W    =   35.0
fB   =   36.70
面 No.     ｒ              ｄ          Ｎd       ν
1        37.756          2.80         1.70469     55.3
2       157.205          0.10            ‐        ‐
3        24.898          1.10         1.83481     42.7
4         9.600          9.00            ‐        ‐
5        39.478          1.00         1.71300     53.9
6         8.945          3.31         1.71918     28.7
7      -131.430          4.10            ‐        ‐
8       -13.854          2.79         1.71192     54.5
9        -8.792          1.01         1.80518     25.4
10          ∞           3.05         1.60062     62.4
11      -17.049          0.27            ‐        ‐
12*    -136.300          0.10         1.52972     42.7
13     -126.000          2.68         1.77250     49.6
14      -15.494           -              ‐        ‐
*は回転対称非球面。
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である。）；
面NO     Ｋ         Ａ４                 Ａ６
12       0.00    -0.47288×10-4     -0.91638×10-8
【実施例３】
【００２２】
図５及び図６と表３は本発明による広角レンズ系の実施例３を示している。図５はレンズ構成図、図６はその諸収差図、表３はその無限遠撮影状態における数値データである。基本構成は実施例１と同様である。後群中の３枚の接合レンズの合成パワーは負である。絞りＳは、第７面（第１ｂレンズ群１２）の極から後方2.09にある。
（表３）
F    = 1: 3.3
f    =   21.60
W    =   35.0
fB   =   36.70
面 No.     ｒ              ｄ          Ｎd       ν
1         30.147         2.80         1.69680     55.5
2        103.268         0.10            ‐        ‐
3         21.829         1.10         1.83399     42.3
4          8.521         7.22            ‐        ‐
5         36.638         1.14         1.77617     48.6
6          8.104         6.00         1.70992     29.0
7       2239.858         4.17            ‐        ‐
8        -19.436         2.70         1.72916     54.7
9         -8.327         1.00         1.72822     27.4
10           ∞          2.30         1.69513     54.4
11       -21.099         0.10            ‐        ‐
12*      -66.857         0.10         1.52972     42.7
13       -57.062         2.59         1.77250     49.6
14       -15.214          -              ‐        ‐
*は回転対称非球面。
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である。）；
面NO     Ｋ         Ａ４                   Ａ６
12       0.00    -0.41950×10-4     -0.10897×10-7
【実施例４】
【００２３】
図７及び図８と表４は本発明による広角レンズ系の実施例４を示している。図７はレンズ構成図、図８はその諸収差図、表４はその無限遠撮影状態における数値データである。基本的なレンズ構成は実施例２と同様である。後群中の３枚の接合レンズの合成パワーは正である。絞りＳは、第７面（第１ｂレンズ群１２）の極から後方1.50にある。
（表４）
F    = 1: 3.3
f    =   21.60
W    =   35.0
fB   =   36.70
面 No.     ｒ              ｄ          Ｎd       ν
1         34.013         3.00         1.65123      50.7
2        140.405         0.10            ‐         ‐
3         19.461         1.10         1.88300      40.8
4          8.178         6.91            ‐         ‐
5         61.280         1.12         1.62216      57.4
6          8.991         3.81         1.68167      29.9
7        -70.997         3.50            ‐         ‐
8        -17.683         4.64         1.71853      37.9
9         -8.600         1.00         1.80474      25.3
10           ∞          2.71         1.60388      60.6
11       -14.186         0.10            ‐         ‐
12*      -72.209         0.10         1.52972      42.7
13       -63.226         2.37         1.77250      49.7
14       -18.311           -             ‐         ‐
*は回転対称非球面。
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である。）；
面NO     Ｋ         Ａ４                    Ａ６
12       0.00    -0.29180×10-4     -0.79849×10-7
【実施例５】
【００２４】
図９及び図１０と表５は本発明による広角レンズ系の実施例５を示している。図９はレンズ構成図、図１０はその諸収差図、表５はその無限遠撮影状態における数値データである。基本的なレンズ構成は実施例２と同様である。後群中の３枚の接合レンズの合成パワーは正である。絞りＳは、第７面（第１ｂレンズ群１２）の極から後方1.60にある。
（表５）
F    = 1: 3.3
f    =   21.60
W    =   35.0
fB   =   36.70
面 No.     ｒ              ｄ          Ｎd       ν
1          40.909      2.95           1.71628      53.3
2         145.615      0.10              ‐         ‐
3          17.264      1.10           1.88300      40.8
4           8.178      7.55              ‐         ‐
5          72.599      1.00           1.69106      54.3
6           8.991      4.97           1.70950      29.3
7         -86.925      3.65              ‐         ‐
8         -19.764      3.10           1.70629      40.6
9          -8.600      1.16           1.81072      25.8
10            ∞       2.92           1.61693      60.0
11        -13.576      0.10              ‐         ‐
12*       -61.836      0.10           1.52972      42.7
13       -111.342      2.57           1.77109      49.8
14        -19.155       -                ‐         ‐
*は回転対称非球面。
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である。）；
面NO     Ｋ         Ａ４                   Ａ６
12       0.00    -0.23835×10-4     -0.87028×10-7
【００２５】
各実施例の各条件式に対する値を表６に示す。
（表６）
実施例１  実施例２  実施例３  実施例４  実施例５
条件式（１）     -0.32      -0.69       -0.34      -0.62      -0.51
条件式（２）      0.99       0.81        0.96       0.85       0.88 
条件式（３）      0.19       0.19        0.19       0.16       0.17 
条件式（４）     -0.53      -0.12       -0.50      -0.23      -0.33
【００２６】
表６から明らかなように、実施例１ないし５は条件式（１）〜（４）を満足しており、また諸収差図から明らかなように諸収差、特にコマ収差（非点収差）、歪曲収差、色収差が比較的よく補正されている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による広角レンズ系の実施例１のレンズ構成図である。
【図２】図１の構成における諸収差図である。
【図３】本発明による広角レンズ系の実施例２のレンズ構成図である。
【図４】図３の構成における諸収差図である。
【図５】本発明による広角レンズ系の実施例３のレンズ構成図である。
【図６】図５の構成における諸収差図である。
【図７】本発明による広角レンズ系の実施例４のレンズ構成図である。
【図８】図７の構成における諸収差図である。
【図９】本発明による広角レンズ系の実施例５のレンズ構成図である。
【図１０】図９の構成における諸収差図である。
【図１】
2007225960.tif 000003
【図２】
2007225960.tif 000004
【図３】
2007225960.tif 000005
【図４】
2007225960.tif 000006
【図５】
2007225960.tif 000007
【図６】
2007225960.tif 000008
【図７】
2007225960.tif 000009
【図８】
2007225960.tif 000010
【図９】
2007225960.tif 000011
【図１０】
2007225960.tif 000012