特許 6160112 光学系及び光学機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6160112

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】光学系及び光学機器

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/04 20060101AFI20170703BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20170703BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/04 D

   G02B13/18

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-29580(P2013-29580)

(22)【出願日】2013年2月19日

(65)【公開番号】特開2014-160104(P2014-160104A)

(43)【公開日】2014年9月4日

【審査請求日】2016年2月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100092897

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 正悟

(74)【代理人】

【識別番号】100097984

【弁理士】

【氏名又は名称】川野 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100157417

【弁理士】

【氏名又は名称】並木 敏章

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 篤

【審査官】 小倉 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０１０５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２０３８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３０２０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３１１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１６１８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１０７４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−０１１４２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１７０８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３０８９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３３０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６５２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００１−５２３８３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ １３／０４

Ｇ０２Ｂ １３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、物体側に凸面を向けた形状を有する第３レンズとを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
６．６ ＜ ｜ｆ12／ｆ｜
０．７５ ＜ ｛（−ｆ１）／ｄ｝／ｆ ＜ １．２０
但し、
ｆ12：前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離、
ｆ：前記光学系全系の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離、
ｄ：前記第１レンズの物体側面から最も像側に位置するレンズの像側面までの光軸上間隔。

【請求項2】

前記第１レンズは、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズであることを特徴とする請求項１に記載の光学系。

【請求項3】

前記第３レンズは、正の屈折力を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。

【請求項4】

最も像側に位置するレンズの像側面は、非球面であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項5】

前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズはいずれも、球面レンズであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項6】

最も像側に位置するレンズは、メニスカス形状であることを特徴とする請求項１〜５の
いずれか一項に記載の光学系。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学系を搭載することを特徴とする光学機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、デジタルカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ等の撮影光学系に最適な光学系に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、コンパクトデジタルカメラのズームレンズでは、カメラ未使用時にレンズ鏡筒をカメラ内に格納する、いわゆる沈胴タイプのレンズ鏡筒がほとんどである。また、ズームレンズと同様に、カメラ未使用時にレンズ鏡筒がカメラ内に沈胴することが可能であり、広い画角を有し、無限遠物点に対して焦点距離が変化しない広角単焦点レンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−４００３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の広角単焦点レンズは、十分な明るさを有しておらず、光学系全長も長い。

【0005】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、小型で、高い光学性能を有する光学系及び光学機器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

このような目的を達成するため、本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状で正の屈折力を有する第２レンズと、開口絞りと、物体側に凸面を向けた形状を有する第３レンズとを有し、次の条件式を満足する。

【0007】

６．６ ＜ ｜ｆ12／ｆ｜
０．７５ ＜ ｛（−ｆ１）／ｄ｝／ｆ ＜ １．２０
但し、
ｆ12：前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離、
ｆ：前記光学系全系の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離、
ｄ：前記第１レンズの物体側面から最も像側に位置するレンズの像側面までの光軸上間隔。

【0014】

本発明に係る光学機器は、上述の光学系のいずれかを搭載する。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、小型で、高い光学性能を有する光学系及び光学機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。

【図2】第１実施例に係る光学系の無限遠撮影時における諸収差図である。

【図3】第２実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。

【図4】第２実施例に係る光学系の無限遠撮影時における諸収差図である。

【図5】第３実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。

【図6】第３実施例に係る光学系の無限遠撮影時における諸収差図である。

【図7】本実施形態に係る光学系を搭載するデジタルカメラ（光学機器）を説明する図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は背面図である。

【図8】図７（ａ）のＡ−Ａ´線に沿った断面図である。

【図9】本実施形態に係る光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0020】

本実施形態に係る光学系ＷＬは、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２の正レンズＬ２と、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた形状を有する第３レンズＬ３とを有し、次の条件式（１）を満足する。

【0021】

６．６ ＜ ｜ｆ12／ｆ｜ …（１）
但し、
ｆ12：第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との合成焦点距離、
ｆ：光学系ＷＬ全系の焦点距離。

【0022】

一般に、写真レンズなど撮像光学系の設計では、光学系の大きさを保ちながら、広画角化と大口径化を行うことは困難である。大口径になるほど、球面収差の補正、コマ収差と非点収差の補正の両立は困難となる。また、光学系を大きくせずに広角化を行うと、球面収差と非点収差、各種色収差の補正を行うことが困難となる。

【0023】

しかしながら、本実施形態に係る光学系ＷＬは、上記構成により、カメラ未使用時にレンズ鏡筒がカメラ内に沈胴することが可能であり、小型でありながら、明るく（Ｆｎｏ２．８程度）、広い画角（画角７５°程度）を達成し、かつ、少ないレンズ枚数で、球面収差、コマ収差及び色収差を良好に補正することができる。また、この光学系ＷＬを用いることで、沈胴収納状態でのレンズ鏡筒部分の厚み寸法を極力減らして、カメラの薄型化に貢献することができる。

【0024】

また、負の屈折力を有する第１レンズＬ１よりも像側に、正の屈折力を有するレンズ群を配置したレトロフォーカスタイプにすることにより、小型でありながら、コマ収差や像面湾曲をはじめとする諸収差を抑え、広画角化を達成することができる。

【0025】

また、第２レンズＬ２の像側に開口絞りＳを配置する構成にすることにより、最も物体側の第１レンズＬ１の有効径を小さくしながら、歪曲収差、像面湾曲を良好に補正することができる。

【0026】

上記条件式（１）は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との合成焦点距離を規定するものである。条件式（１）を満足することにより、コマ収差及び歪曲収差を小さくすることができる。

【0027】

条件式（１）の下限値を下回る場合に、合成焦点距離ｆ12が正の値であると、第２レンズＬ２の屈折力が大きくなり過ぎる。これにより、第２レンズＬ２の像側面の曲率半径が大きくなるため、外向性コマ収差が大きくなり、これを補正することが困難になる。また、条件式（１）の下限値を下回る場合に、合成焦点距離ｆ12が負の値であると、第２レンズＬ２の屈折力が小さくなり過ぎる。これにより、第２レンズＬ２の像側面の曲率半径が小さくなるため、負の歪曲収差の補正が困難になる。また、第３レンズＬ３の物体側面の曲率半径が小さくなり過ぎる。これにより、内向性コマ収差が大きくなり、第３レンズＬ３以降のレンズでのコマ収差補正が困難になる。

【0028】

本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１）の下限値を８．２とすることが好ましい。

【0029】

本実施形態に係る光学系ＷＬにおいて、第１レンズＬ１は、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズであることが好ましい。この構成により、歪曲収差、コマ収差を良好に補正することができる。

【0030】

本実施形態に係る光学系ＷＬにおいて、第３レンズＬ３は、正の屈折力を有することが好ましい。この構成により、コマ収差を良好に補正することができる。

【0031】

本実施形態に係る光学系ＷＬにおいて、最も像側に位置するレンズの像側面（図１では、第７レンズＬ７の像側面ｍ１３が該当）は、非球面であることが好ましい。この構成により、軸外光線が光軸からの距離が遠い位置を通過する面が非球面になるため、像面湾曲や非点収差などをはじめとして、レンズ全系の収差を良好に補正することができる。

【0032】

本実施形態に係る光学系ＷＬにおいて、前記第１レンズ、前記第２レンズ、前記第３レンズはいずれも、球面レンズであることが好ましい。この構成により、鏡筒製造時に歪曲収差やコマ収差などのばらつきを抑えつつ、低コスト化を達成することができる。

【0033】

本実施形態に係る光学系ＷＬは、次の条件式（２）を満足することが好ましい。

【0034】

０．７５ ＜ ｛（−ｆ１）／ｄ｝／ｆ ＜ １．２０ …（２）
但し、
ｆ１：第１レンズＬ１の焦点距離、
ｄ：第１レンズＬ１の物体側面から最も像側に位置するレンズの像側面までの光軸上間隔。

【0035】

条件式（２）は、第１レンズＬ１の焦点距離と、第１レンズＬ１の物体側面から最も像側に位置するレンズの像側面までの光軸上の長さを規定するものである。条件式（２）を満足することにより、小型でありながら、コマ収差及び歪曲収差を良好に補正し、平坦な像面を得ることができる。

【0036】

条件式（２）が下限値を下回ると、第１レンズＬ１の屈折力の絶対値が大きくなり過ぎる。これにより、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の光軸上の長さを、第１レンズＬ１の物体側面から最も像側に位置するレンズの像側面までの光軸上の長さに対して小さくすることができ、小型化に有利になるが、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２で発生するコマ収差及び歪曲収差が大きくなり過ぎ、レンズ全系での収差補正が困難になる。

【0037】

条件式（２）が上限値を上回ると、第１レンズＬ１の屈折力の絶対値が小さくなり過ぎる。これにより、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の光軸上の長さが、第１レンズＬ１の物体側面から最も像側に位置するレンズの像側面までの光軸上の長さに対して大きくなりすぎる。このため、第３レンズＬ３よりも像側に配置されるレンズの光軸上の長さを十分に確保することができず、コマ収差の補正が困難になる。また、ペッツバール和が大きくなりすぎることにより、平坦な像面を得ることが困難になる。

【0038】

本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（２）の下限値を０．７８とすることが好ましい。本実施形態の効果を最大限に発揮するために、条件式（２）の下限値を０．８２とすることが好ましい。

【0039】

本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（２）の上限値を１．０７とすることが好ましい。本実施形態の効果を最大限に発揮するために、条件式（２）の上限値を０．９４とすることが好ましい。

【0040】

以上のような構成の本実施形態に係る光学系ＷＬによれば、カメラ未使用時にレンズ鏡筒がカメラ内に沈胴することが可能であり、小型で、広画角で、明るく、高い光学性能を有する光学系を実現することができる。また、これにより、沈胴収納状態でのレンズ鏡筒部分の厚み寸法を極力減らして、カメラの薄型化を達成することができる。

【0041】

図７及び図８に、上述の光学系ＷＬを備える光学機器として、デジタルスチルカメラＣＡＭ（光学機器）の構成を示す。このデジタルスチルカメラＣＡＭは、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズ（光学系ＷＬ）の不図示のシャッタが開放されて、光学系ＷＬで被写体（物体）からの光が集光され、像面Ｉ（図１参照）に配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラＣＡＭの背後に配置された液晶モニターＭに表示される。撮影者は、液晶モニターＭを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦Ｂ１を押し下げて被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。

【0042】

カメラＣＡＭには、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部ＥＦ、デジタルスチルカメラＣＡＭの種々の条件設定等に使用するファンクションボタンＢ２等が配置されている。ここでは、カメラＣＡＭと光学系ＷＬとが一体に成形されたコンパクトタイプのカメラを例示したが、光学機器としては、光学系ＷＬを有するレンズ鏡筒とカメラボディ本体とが着脱可能な一眼レフカメラでも良い。

【0043】

上記構成のカメラＣＡＭによれば、撮影レンズとして上述の光学系ＷＬを搭載することにより、カメラ未使用時にレンズ鏡筒がカメラ内に沈胴することが可能であり、小型で、広画角で、明るく、高い光学性能を有するカメラを実現することができる。また、沈胴収納状態でのレンズ鏡筒部分の厚み寸法を極力減らして、カメラの薄型化を達成することができる。

【0044】

続いて、図９を参照しながら、上述の光学系ＷＬの製造方法について説明する。まず、鏡筒内に、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２の正レンズＬ２と、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた形状を有する第３レンズＬ３とが並ぶように、各レンズを組み込む（ステップＳＴ１０）。このとき、次の条件式（１）を満足するように、鏡筒内に各レンズを組み込む（ステップＳＴ２０）。

【0045】

６．６ ＜ ｜ｆ12／ｆ｜ …（１）
但し、
ｆ12：第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との合成焦点距離、
ｆ：光学系ＷＬ全系の焦点距離。

【0046】

ここで、本実施形態におけるレンズ配置の一例を挙げると、図１に示す光学系ＷＬでは、光軸に沿って物体側から、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２と、開口絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ３と両凹形状の負レンズＬ４との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ５と両凸形状の正レンズＬ６との接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ７の順で並ぶように、各レンズが鏡筒内に組み込まれている。また、光学系ＷＬは、条件式（１）を満足している（対応値6.615）。

【0047】

以上のような本実施形態に係る光学系ＷＬの製造方法によれば、カメラ未使用時にレンズ鏡筒がカメラ内に沈胴することが可能であり、小型で、広画角で、明るく、高い光学性能を有する光学系を得ることができる。また、沈胴収納状態でのレンズ鏡筒部分の厚み寸法を極力減らして、カメラの薄型化に貢献できる光学系を得ることができる。

【実施例】

【0048】

これより本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表３を示すが、これらは第１実施例〜第３実施例における各諸元の表である。

【0049】

なお、第１実施例に係る図１に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。

【0050】

各実施例では収差特性の算出対象として、Ｃ線（波長656.2730nm）、ｄ線（波長587.5620nm）、Ｆ線（波長486.1330nm）、ｇ線（波長435.8350nm）を選んでいる。

【0051】

表中の［レンズ諸元］において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序、Ｒは各光学面の曲率半径、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材質のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。物面は物体面、（可変）は可変の面間隔、曲率半径の「∞」は平面又は開口、(絞りＳ)は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示す。空気の屈折率「1.00000」は省略する。光学面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示す。

【0052】

表中の［非球面データ］には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は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方向に沿った距離を、ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０^-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10^-5である。

【0053】

Ｘ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ …（ａ）

【0054】

表中の［各種データ］において、ｆは光学系ＷＬ全系の焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（最大入射角、単位：°）、Ｙは像高、ＢＦはバックフォーカス（光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長により表したもの）、ＴＬはレンズ全長（光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたもの）を示す。

【0055】

表中の［条件式］には、上記の条件式（１），（２）に対応する値を示す。

【0056】

以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「ｍｍ」が使われるが、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。また、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。

【0057】

ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。

【0058】

（第１実施例）
第１実施例について、図１、図２及び表１を用いて説明する。第１実施例に係る光学系ＷＬ（ＷＬ１）は、広角単焦点レンズであり、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２と、開口絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ３と両凹形状の負レンズＬ４との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ５と両凸形状の正レンズＬ６との接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ７と、フィルタ群ＦＬとから構成されている。なお、正レンズＬ７の像側面には、非球面が形成されている。また、フィルタ群ＦＬは、像面Ｉに配設される固体撮像素子（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。

【0059】

下記の表１に、第１実施例における各諸元の値を示す。表１における面番号１〜１７が、図１に示すｍ１〜ｍ１７の各光学面に対応している。第１実施例では、第１３面が非球面である。

【0060】

（表１）
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 2.4315 0.0654 1.57957 53.74
2 0.5622 0.4212
3 0.6232 0.1563 1.77250 49.62
4 1.3691 0.1253
5(絞りＳ) ∞ 0.0641
6 0.9350 0.1303 1.88300 40.66
7 -0.7187 0.0327 1.69895 30.13
8 1.7751 0.1252
9 -0.5804 0.0381 1.69895 30.13
10 2.0786 0.1106 1.75500 52.33
11 -1.3257 0.0109
12 -2.1853 0.0817 1.79050 45.01
*13(非球面) -0.9637 0.7219
14 ∞ 0.0997 1.51680 64.20
15 ∞ 0.0801
16 ∞ 0.0381 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0381
像面 ∞

［非球面データ］
第13面
κ=1.0000，A4＝1.0347E+00，A6＝3.0500E+00，A8＝6.0720E+00，A10＝-3.0169E+01

［各種データ］
ｆ 1.00
Ｆｎｏ 2.88
ω 38.87
Ｙ 0.790
ＢＦ 0.209
ＴＬ 2.293

［条件式］
ｆ12 ＝ 6.615
ｆ ＝ 1.000
ｆ１ ＝ -1.278
ｄ ＝ 1.362
条件式（１） ｜ｆ12／ｆ｜ ＝ 6.615
条件式（２） ｛（−ｆ１）／ｄ｝／ｆ ＝ 0.939

【0061】

表１から、第１実施例に係る光学系ＷＬ１は、条件式（１），（２）を満たすことが分かる。

【0062】

図２は、第１実施例に係る光学系ＷＬ１の無限遠撮影時における諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）である。

【0063】

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは各像高に対する半画角（単位：°）を示す。ｄはｄ線、ｇはｇ線、ＣはＣ線、ＦはＦ線における収差をそれぞれ示す。また、記載のないものは、ｄ線における収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線はメリディオナル像面を示す。なお、後述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。

【0064】

図２に示す各収差図から明らかなように、第１実施例に係る光学系ＷＬ１は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

【0065】

（第２実施例）
第２実施例について、図３，図４及び表２を用いて説明する。第２実施例に係る光学系ＷＬ（ＷＬ２）は、広角単焦点レンズであり、図３に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２と、開口絞りＳと、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３と両凸形状の正レンズＬ４との接合レンズと、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５と、両凹形状の負レンズＬ６と両凸形状の正レンズＬ７との接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ８と、フィルタ群ＦＬとから構成されている。なお、正レンズＬ８の像側面には、非球面が形成されている。また、フィルタ群ＦＬは、像面Ｉに配設される固体撮像素子（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。

【0066】

下記の表２に、第２実施例における各諸元の値を示す。表２における面番号１〜１９が、図３に示すｍ１〜ｍ１９の各光学面に対応している。第２実施例では、第１５面が非球面である。

【0067】

（表２）
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 2.5432 0.0656 1.57957 53.74
2 0.5326 0.4071
3 0.6168 0.1420 1.77250 49.62
4 1.1916 0.1256
5(絞りＳ) ∞ 0.0642
6 0.8504 0.0328 1.75520 27.57
7 0.5357 0.1398 1.83481 42.73
8 -3.2045 0.0164
9 4.7788 0.0328 1.69895 30.13
10 1.2177 0.1093
11 -0.6377 0.0382 1.74077 27.74
12 1.3832 0.1011 1.88300 40.66
13 -3.4888 0.0109
14 -6.4196 0.0819 1.79050 45.01
*15(非球面) -1.0007 0.7290
16 ∞ 0.1000 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0803
18 ∞ 0.0382 1.51680 64.20
19 ∞ 0.0382
像面 ∞

［非球面データ］
第15面
κ=1.0000，A4＝1.2112E+00，A6＝4.1370E+00，A8＝1.1038E+00，A10＝-1.0369E+01

［各種データ］
ｆ 1.00
Ｆｎｏ 2.88
ω 38.87
Ｙ 0.790
ＢＦ 0.210
ＴＬ 2.304

［条件式］
ｆ12 ＝ 2843.643
ｆ ＝ 1.000
ｆ１ ＝ -1.176
ｄ ＝ 1.366
条件式（１） ｜ｆ12／ｆ｜ ＝ 2843.643
条件式（２） ｛（−ｆ１）／ｄ｝／ｆ ＝ 0.861

【0068】

表２から、第２実施例に係る光学系ＷＬ２は、条件式（１），（２）を満たすことが分かる。

【0069】

図４は、第２実施例に係る光学系ＷＬ２の無限遠撮影時における諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図および倍率色収差図）である。図４に示す各収差図から明らかなように、第２実施例に係る光学系ＷＬ２は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

【0070】

（第３実施例）
第３実施例について、図５、図６及び表３を用いて説明する。第３実施例に係る光学系ＷＬ（ＷＬ３）は、広角単焦点レンズであり、図５に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２と、開口絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ３と両凹形状の負レンズＬ４との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ５と両凸形状の正レンズＬ６との接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ７と、フィルタ群ＦＬとから構成されている。なお、正レンズＬ７の像側面には、非球面が形成されている。また、フィルタ群ＦＬは、像面Ｉに配設される固体撮像素子（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等で構成されている。

【0071】

下記の表３に、第３実施例における各諸元の値を示す。表３における面番号１〜１７が、図５に示すｍ１〜ｍ１７の各光学面に対応している。第３実施例では、第１３面が非球面である。

【0072】

（表３）
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 -27.2331 0.0654 1.53172 48.78
2 0.6131 0.2945
3 0.6157 0.1371 1.79500 45.31
4 1.2285 0.1253
5(絞りＳ) ∞ 0.0709
6 0.7852 0.1742 1.88300 40.66
7 -1.1215 0.0327 1.75211 25.05
8 3.6019 0.1308
9 -0.5994 0.0381 1.69895 30.13
10 0.7386 0.2002 1.79952 42.09
11 -1.0774 0.0109
12 -1.7584 0.0817 1.79050 45.01
*13(非球面) -1.4860 0.6197
14 ∞ 0.0997 1.51680 64.20
15 ∞ 0.0801
16 ∞ 0.0381 1.51680 64.20
17 ∞ 0.0382
像面 ∞

［非球面データ］
第13面
κ=1.0000，A4＝1.1761E+00，A6＝3.3115E+00，A8＝2.5924E-01，A10＝-8.3866E+00

［各種データ］
ｆ 1.00
Ｆｎｏ 2.88
ω 38.87
Ｙ 0.790
ＢＦ 0.209
ＴＬ 2.191

［条件式］
ｆ12 ＝ -26.323
ｆ ＝ 1.000
ｆ１ ＝ -1.127
ｄ ＝ 1.362
条件式（１） ｜ｆ12／ｆ｜ ＝ 26.323
条件式（２） ｛（−ｆ１）／ｄ｝／ｆ ＝ 0.827

【0073】

表３から、第３実施例に係る光学系ＷＬ３は、条件式（１），（２）を満たすことが分かる。

【0074】

図６は、第３実施例に係る光学系ＷＬ３の無限遠撮影時における諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）である。図６に示す各収差図から明らかなように、第３実施例に係る光学系ＷＬ３は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

【0075】

上記の各実施例によれば、カメラ未使用時にレンズ鏡筒がカメラ内に沈胴することが可能であり、小型でありながら、Ｆｎｏが２．８程度と明るく、画角が７５°程度と広く、かつ、少ないレンズ枚数で、球面収差、コマ収差及び色収差をはじめとする諸収差を良好に補正した光学系を実現することができる。

【0076】

本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。

【符号の説明】

【0077】

ＷＬ（ＷＬ１〜ＷＬ３） 光学系
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｓ 開口絞り
ＦＬ フィルタ群
Ｉ 像面
ＣＡＭ デジタルスチルカメラ（光学機器）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】