特開 2024-78495 超広角大口径レンズ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024078495

(43)【公開日】2024-06-11

(54)【発明の名称】超広角大口径レンズ

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/04 20060101AFI20240604BHJP

   G02B 13/18 20060101ALN20240604BHJP

【ＦＩ】

G02B13/04

G02B13/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022190904

(22)【出願日】2022-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】391044915

【氏名又は名称】株式会社コシナ

(74)【代理人】

【識別番号】100088579

【弁理士】

【氏名又は名称】下田 茂

(72)【発明者】

【氏名】柴田 裕輝

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA02

2H087KA03

2H087LA03

2H087MA07

2H087MA08

2H087MA09

2H087PA13

2H087PA14

2H087PA19

2H087PA20

2H087PB16

2H087QA02

2H087QA07

2H087QA17

2H087QA22

2H087QA26

2H087QA32

2H087QA42

2H087QA45

2H087QA46

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA32

2H087RA44

(57)【要約】

【課題】 光学全長を短くしてレンズ全体の小型化を図るとともに、フォーカシング時の画角変化を小さくして動画撮影に最適な超広角大口径レンズを提供する。
【解決手段】 全体に負の屈折力を有する前レンズ群Ｇｆ，全体に正の屈折力を有する中間レンズ群Ｇｍ，及びフォーカシングの調整時に移動する後レンズ群Ｇｒを備え、後レンズ群Ｇｒは、最も物体側ＯＢＪに配したレンズＬ９の物体側ＯＢＪのレンズ面（ｉ＝１５）が凹面となり、かつ全体に負の屈折力を有する後第一レンズ群Ｇｒ１と、全体に正の屈折力を有する後第二レンズ群Ｇｒ２と、全体に負の屈折力を有する後第三レンズ群Ｇｒ３により構成するとともに、全系１００の焦点距離をｆ，バックフォーカスをＢＦとしたとき、「ＢＦ／ｆ＜１．２：［条件１］」を満たすように構成する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から像側へ順に、前レンズ群，中間レンズ群，及び後レンズ群を配してなる超広角大口径レンズにおいて、全体に負の屈折力を有する前レンズ群，全体に正の屈折力を有する中間レンズ群，及びフォーカシングの調整時に移動する後レンズ群を備え、前記後レンズ群は、最も物体側に配したレンズの物体側のレンズ面が凹面となり、かつ全体に負の屈折力を有する後第一レンズ群と、全体に正の屈折力を有する後第二レンズ群と、全体に負の屈折力を有する後第三レンズ群により構成するとともに、全系の焦点距離をｆ，バックフォーカスをＢＦとしたとき、次の［条件１］を満たすことを特徴とする超広角大口径レンズ。
ＢＦ／ｆ＜１．２ ［条件１］

【請求項2】

前記後第一レンズ群は、凹レンズと凸レンズの接合レンズを含むことを特徴とする請求項１記載の超広角大口径レンズ。

【請求項3】

前記後第三レンズ群は、対向する二枚のレンズを含み、かつ各レンズの対向するレンズ面を凹面により形成することを特徴とする請求項１記載の超広角大口径レンズ。

【請求項4】

前記後レンズ群は、少なくとも二枚の凸レンズを含むとともに、各凸レンズは屈折率ｎｄが次の［条件２］を満たし、かつアッベ数νｄが次の［条件３］を満たす硝材を用いることを特徴とする請求項１記載の超広角大口径レンズ。
ｎｄ＜１．６０ ［条件２］
νｄ＞６６ ［条件３］

【請求項5】

前記後レンズ群の中、又は前記中間レンズ群と前記後レンズ群の間に、開口絞りを配することを特徴とする請求項１記載の超広角大口径レンズ。

【請求項6】

前記前レンズ群は、少なくとも二枚の負レンズを含み、かつ各負レンズはアッベ数νｄが次の［条件４］を満たすことを特徴とする請求項１記載の超広角大口径レンズ。
νｄ＞４６ ［条件４］

【請求項7】

前記前レンズ群は、全てのレンズの物体側の面を凸面により形成することを特徴とする請求項１記載の超広角大口径レンズ。

【請求項8】

前記中間レンズ群は、少なくとも二枚の凸レンズを含み、かつ各凸レンズは屈折率ｎｄが次の［条件５］を満たすことを特徴とする請求項１記載の超広角大口径レンズ。
ｎｄ＞１．９５ ［条件５］

【請求項9】

前記前レンズ群と前記中間レンズ群は、相互に対向するレンズ面を凹面により形成することを特徴とする請求項１記載の超広角大口径レンズ。

【請求項10】

前記前レンズ群と前記中間レンズ群の空気間隔は、全系中、最も長くすることを特徴とする請求項１記載の超広角大口径レンズ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ミラーレスカメラやシネマレンズ等に用いて好適な超広角大口径レンズに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、画角が広角となり、かつある程度の明るさを確保した広角レンズとしては、特許文献１に記載される大口径広角レンズが知られている。

【0003】

同文献１に開示される大口径広角レンズは、デジタルカメラ、銀塩カメラ及びビデオカメラ等を用途とし、画角が９０゜以上，Ｆ値が１．４程度の大口径広角レンズの提供を目的としたものであり、具体的には、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有し少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズ成分を含む第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、から成り、撮影距離無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第２レンズ群と、第３レンズ群とが光軸に沿って物体側へ異なる移動量で移動し、第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有し、最も像側のレンズ面が物体側に凸面を向けた第ｌｆレンズ群と、第ｌｆレンズ群の像側に隣接し、最も物体側に正の屈折力を有するレンズ成分を配し、正の屈折力を有する第１ｒレンズ群とから構成されたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１５９４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上述した特許文献１に開示される大口径広角レンズは、次のような問題点も存在した。

【0006】

第一に、一般に一眼レフ用の広角レンズは、バックフォーカスの確保が難しいため、レトロフォーカス方式による構成がいわば必須の条件となる。特許文献１の場合も同様であり、バックフォーカスを確保する必要性から光学全長が長くなり、レンズ全体が大型化する傾向がある。さらに、バックフォーカスの確保が制約されるため、大口径でより広い画角を得ることができない問題もある。結局、超広角側におけるＦ値は実用的な大きさを考慮することも多いため、暗い環境下での需要を満足することができない難点があった。

【0007】

第二に、スチルカメラを利用して動画を撮影するケースも増えているため、動画に適したレンズの需要も増えている。このような用途に使用するレンズでは、フォーカシング時の画角変化の少ないことが望ましい。特許文献１の場合、比較的バックフォーカスが長くなるため、仮に、バックフォーカスを短くして小型化した際には、画角変化の影響を受けやすくなる虞れがある。

【0008】

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した超広角大口径レンズの提供を目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上述した課題を解決するため、物体側ＯＢＪから像側ＩＭＧへ順に、前レンズ群Ｇｆ，中間レンズ群Ｇｍ，及び後レンズ群Ｇｒを配してなる超広角大口径レンズ１を構成するに際して、全体に負の屈折力を有する前レンズ群Ｇｆ，全体に正の屈折力を有する中間レンズ群Ｇｍ，及びフォーカシングの調整時に移動する後レンズ群Ｇｒを備え、後レンズ群Ｇｒは、最も物体側ＯＢＪに配したレンズＬ９の物体側ＯＢＪのレンズ面（ｉ＝１５）が凹面となり、かつ全体に負の屈折力を有する後第一レンズ群Ｇｒ１と、全体に正の屈折力を有する後第二レンズ群Ｇｒ２と、全体に負の屈折力を有する後第三レンズ群Ｇｒ３により構成するとともに、全系１００の焦点距離をｆ，バックフォーカスをＢＦとしたとき、「ＢＦ／ｆ＜１．２：［条件１］」を満たすことを特徴とする。

【0010】

この場合、発明の好適な態様により、後第一レンズ群Ｇｒ１には、凹レンズＬ９と凸レンズＬ１０の接合レンズＪ３を含ませることができる。また、後第三レンズ群Ｇｒ３は、対向する二枚のレンズＬ１５，Ｌ１６を含み、かつ各レンズＬ１５，Ｌ１６の対向するレンズ面（ｉ＝２８（２９）），（ｉ＝２９（３０））を凹面により形成することができる。さらに、後レンズ群Ｇｒは、少なくとも二枚の凸レンズＬ１１…を含むとともに、各凸レンズＬ１１…は屈折率ｎｄが「ｎｄ＜１．６０：［条件２］」を満たし、かつアッベ数νｄが「νｄ＞６６：［条件３］」を満たす硝材を用いることができる。なお、後レンズ群Ｇｒの中、又は中間レンズ群Ｇｍと後レンズ群Ｇｒの間には、開口絞りＳＴＯを配することができる。一方、前レンズ群Ｇｆは、少なくとも二枚の負レンズＬ１，Ｌ２…を含み、かつ各負レンズＬ１，はアッベ数νｄが「νｄ＞４６：［条件４］」を満たすことが望ましいとともに、前レンズ群Ｇｆは、全てのレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３の物体側ＯＢＪの面（ｉ＝１，３，５）を凸面により形成することができる。また、中間レンズ群Ｇｍには、少なくとも二枚の凸レンズＬ６，Ｌ７…を含ませ、かつ各凸レンズＬ６，Ｌ７…は屈折率ｎｄが「ｎｄ＞１．９５：［条件５］」を満たすことが望ましい。さらに、前レンズ群Ｇｆと中間レンズ群Ｇｍは、相互に対向するレンズ面（ｉ＝６，７）を凹面により形成することができるとともに、前レンズ群Ｇｆと中間レンズ群Ｇｍの空気間隔Ｓｍは、全系１００中、最も長くすることができる。

【発明の効果】

【0011】

このような構成を有する本発明に係る超広角大口径レンズ１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

【0012】

（１） 全体に負の屈折力を有する前レンズ群Ｇｆ，全体に正の屈折力を有する中間レンズ群Ｇｍ，及びフォーカシングの調整時に移動する後レンズ群Ｇｒを備え、後レンズ群Ｇｒは、最も物体側ＯＢＪに配したレンズＬ９の物体側ＯＢＪのレンズ面が凹面となり、かつ全体に負の屈折力を有する後第一レンズ群Ｇｒ１と、全体に正の屈折力を有する後第二レンズ群Ｇｒ２と、全体に負の屈折力を有する後第三レンズ群Ｇｒ３により構成するとともに、全系１００の焦点距離をｆ，バックフォーカスをＢＦとしたとき、「ＢＦ／ｆ＜１．２：［条件１］」を満たすようにしたため、特に、後レンズ群Ｇｒのレンズ構成により、後レンズ群Ｇｒの前端と後端に位置するレンズ径を小さくできるとともに、バックフォーカス、更には光学全長を短くできるため、レンズ全体の小型化を図ることができる。しかも、後レンズ群Ｇｒの移動によりフォーカシング調整を行うため、フォーカシング時の画角変化を小さくできる。これにより、ミラーレスカメラやシネマレンズ等に最適となるとともに、動画撮影に最適となる全画角が１００゜前後でＦ値がＦ１．４程度となる超広角大口径レンズ１を提供することができる。

【0013】

（２） 好適な態様により、後第一レンズ群Ｇｒ１に、凹レンズＬ９と凸レンズＬ１０の接合レンズＪ３を含ませれば、後第一レンズ群Ｇｒ１に色消し作用を呈する強い屈折力を持たせることができるため、光学全長を短い状態に維持しつつ軸上色収差及びコマ収差を改善することができる。

【0014】

（３） 好適な態様により、後第三レンズ群Ｇｒ３を構成するに際し、対向する二枚のレンズＬ１５，Ｌ１６を含み、かつ各レンズＬ１５，Ｌ１６の対向するレンズ面（ｉ＝２８（２９）），（ｉ＝２９（３０））を凹面により形成すれば、バックフォーカスをより短くできるため、像側ＩＭＧのレンズＬ１６を小径化し、マウント下方のスペースを有効に利用することができるとともに、諸収差を改善することができる。

【0015】

（４） 好適な態様により、後レンズ群Ｇｒを構成するに際し、少なくとも二枚の凸レンズＬ１１…を含ませるとともに、各凸レンズＬ１１…を、屈折率ｎｄが「ｎｄ＜１．６０：［条件２］」を満たし、かつアッベ数νｄが「νｄ＞６６：［条件３］」を満たす硝材を用いて形成すれば、強い屈折力が必要な後レンズ群Ｇｒでも色収差を良好に補正できるため、解像度を良好に維持することができる。

【0016】

（５） 好適な態様により、後レンズ群Ｇｒの中、又は中間レンズ群Ｇｍと後レンズ群Ｇｒの間に、開口絞りＳＴＯを配することができるため、光学系の設計自由度を高めることができる。即ち、最も絞り径を小さくできる構成は、後第一レンズ群Ｇｒ１－後第二レンズ群Ｇｒ２－後第三レンズ群Ｇｒ３，をそれぞれ正－負－正のパワーを持たせることにより実現できるが、本発明のように、広い画角を有するレンズの場合、絞り径は必然的に小さくなり、負－正－負のパワー配置にできるため、設計自由度を画角の確保及び小型化に充てることができる。

【0017】

（６） 好適な態様により、前レンズ群Ｇｆを構成するに際し、少なくとも二枚の負レンズＬ１，Ｌ２…を含ませ、かつ各負レンズＬ１，Ｌ２…のアッベ数νｄが「νｄ＞４６：［条件４］」を満たすように設定すれば、コマ収差及びディストーションを改善しつつ良好な軸上色収差及び倍率色収差を確保することができる。なお、［条件４］を満たさない場合には、球面収差の補正には有利になるものの、負レンズＬ１，Ｌ２によって軸上色収差及び倍率色収差が大きくなり、解像度を損なう虞れがある。

【0018】

（７） 好適な態様により、前レンズ群Ｇｆを構成するに際し、全てのレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３の物体側ＯＢＪの面（ｉ＝１，３，５）を凸面により形成すれば、物体側ＯＢＪの面（ｉ＝１，３，５）の全てを凸面にできるため、十分な周辺光量比を確保することができる。

【0019】

（８） 好適な態様により、中間レンズ群Ｇｍを構成するに際し、少なくとも二枚の凸レンズＬ６，Ｌ７…を含ませ、かつ各凸レンズＬ６，Ｌ７…を屈折率ｎｄが「ｎｄ＞１．９５：［条件５］」を満たすように設定すれば、光学系全長を短くしたまま、前レンズ群Ｇｆで発生した色収差を良好に打ち消すことができる。

【0020】

（９） 好適な態様により、前レンズ群Ｇｆと中間レンズ群Ｇｍは、相互に対向するレンズ面（ｉ＝６，７）を凹面により形成すれば、強い発散作用を持たせることができるため、物体側ＯＢＪのレンズ径を小さくすることができる。

【0021】

（１０） 好適な態様により、前レンズ群Ｇｆと中間レンズ群Ｇｍの空気間隔Ｓｍを、全系１００中、最も長く設定すれば、前後の面の曲率半径を小さくし、強い発散作用を持たせることができるため、物体側ＯＢＪのレンズ径をより小径化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の好適実施形態の実施例１に係る超広角大口径レンズの全系を示す構成図、

【図2】同実施例１に係る超広角大口径レンズの無限遠時の縦収差図、

【図3】同実施例１－実施例４に係る超広角大口径レンズの光学特性を示す数値一覧表、

【図4】同実施例１－実施例４に係る超広角大口径レンズにおける各レンズ群の焦点距離の数値一覧表、

【図5】同実施例２に係る超広角大口径レンズの全系を示す構成図、

【図6】同実施例２に係る超広角大口径レンズの無限遠時の縦収差図、

【図7】同実施例３に係る超広角大口径レンズの全系を示す構成図、

【図8】同実施例３に係る超広角大口径レンズの無限遠時の縦収差図、

【図9】同実施例４に係る超広角大口径レンズの全系を示す構成図、

【図10】同実施例４に係る超広角大口径レンズの無限遠時の縦収差図、

【発明を実施するための形態】

【0023】

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

【0024】

まず、本実施形態に係る超広角大口径レンズ１の構成について、図１，図３及び図４を参照して説明する。

【0025】

図１は、超広角大口径レンズ１の全系１００を示したものであり、同図を参照して基本的レンズ構成について説明する。なお、図１の超広角大口径レンズ１は実施例１を兼ねている。全系１００は、大別して、物体（被写体）側ＯＢＪから像（撮像素子）側ＩＭＧへ順に配した前レンズ群Ｇｆ，中間レンズ群Ｇｍ，及び後レンズ群Ｇｒを備える。

【0026】

前レンズ群Ｇｆは、全体に負の屈折力を持たせて構成する。この場合、少なくとも二枚（実施例は三枚）の負レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３を含ませ、かつ各負レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３のアッベ数νｄは、次の［条件４］」を満たすように設定する。
νｄ＞４６ ［条件４］

【0027】

このような条件に設定すれば、コマ収差及びディストーションを改善しつつ良好な軸上色収差及び倍率色収差を確保することができる。なお、［条件４］を満たさない場合には、球面収差の補正には有利になるものの、負レンズＬ１，Ｌ２によって軸上色収差及び倍率色収差が大きくなり、解像度を損なう虞れがある。

【0028】

また、前レンズ群Ｇｆは、全てのレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３の物体側ＯＢＪの面（ｉ＝１，３，５）を凸面により形成する。このように形成すれば、物体側ＯＢＪの面（ｉ＝１，３，５）の全てを凸面にできるため、十分な周辺光量比を確保することができる。なお、ｉは物体側ＯＢＪから数えた面番号をそれぞれ示す。

【0029】

中間レンズ群Ｇｍは、全体に正の屈折力を持たせて構成する。この場合、少なくとも二枚の凸レンズＬ６，Ｌ７…を含ませ、かつ各凸レンズＬ６，Ｌ７…の屈折率ｎｄは、次の［条件５］」を満たすように設定する。
ｎｄ＞１．９５ ［条件５］

【0030】

このような条件に設定すれば、光学系全長を短くしたまま、前レンズ群Ｇｆで発生した色収差を良好に打ち消すことができる。

【0031】

さらに、前レンズ群Ｇｆと中間レンズ群Ｇｍは、相互に対向するレンズ面（ｉ＝６，７）を凹面により形成する。これにより、強い発散作用を持たせることができるため、物体側ＯＢＪのレンズ径を小さくすることができる。また、前レンズ群Ｇｆと中間レンズ群Ｇｍの空気間隔Ｓｍは、全系１００中、最も長く設定する。このような設定により、前後の面の曲率半径を小さくし、強い発散作用を持たせることができるため、物体側ＯＢＪのレンズ径をより小径化することができる。

【0032】

後レンズ群Ｇｒは、フォーカス調整機能Ｍｆにより光軸方向に沿って物体側ＯＢＪへ移動し、フォーカシング調整を行うことができる。後レンズ群Ｇｒは、物体側ＯＢＪから像側ＩＭＧへ順に、後第一レンズ群Ｇｒ１，後第二レンズ群Ｇｒ２，及び後第三レンズ群Ｇｒ３を備える。この場合、後レンズ群Ｇｒには、少なくとも二枚の凸レンズＬ１１…を含ませるとともに、各凸レンズＬ１１…は、屈折率ｎｄが次の［条件２］を満たし、かつアッベ数νｄが次の［条件３］を満たす硝材を用いて形成する。
ｎｄ＜１．６０ ［条件２］
νｄ＞６６ ［条件３］

【0033】

このような条件を満たすことにより、強い屈折力が必要な後レンズ群Ｇｒでも色収差を良好に補正できるため、解像度を良好に維持することができる。

【0034】

また、後第一レンズ群Ｇｒ１は、最も物体側ＯＢＪにレンズＬ９を配し、このレンズＬ９の物体側ＯＢＪのレンズ面（ｉ＝１５）を凹面に設定する。後第一レンズ群Ｇｒ１は、全体に負の屈折力を持たせるとともに、凹レンズＬ９と凸レンズＬ１０の接合レンズＪ３を含ませることが望ましい（実施例１－２）。これにより、後第一レンズ群Ｇｒ１に色消し作用を呈する強い屈折力を持たせることができるため、光学全長を短い状態に維持しつつ軸上色収差及びコマ収差を改善することができる。

【0035】

後第二レンズ群Ｇｒ２は、全体に正の屈折力を持たせるとともに、後第三レンズ群Ｇｒ３は、全体に負の屈折力を持たせる。特に、後第三レンズ群Ｇｒ３を構成するに際しては、対向する二枚のレンズＬ１５，Ｌ１６を含ませ、かつ各レンズＬ１５，Ｌ１６の対向するレンズ面（ｉ＝２８，２９）を凹面により形成する。これにより、バックフォーカスをより短くできるため、像側ＩＭＧのレンズＬ１６を小径化し、マウント下方のスペースを有効に利用することができるとともに、諸収差を改善することができる。

【0036】

さらに、全系１００において、全系１００の焦点距離をｆ，バックフォーカスをＢＦとしたとき、次の［条件１］を満たすように設定する。
ＢＦ／ｆ＜１．２ ［条件１］

【0037】

一方、後レンズ群Ｇｒの中、又は中間レンズ群Ｇｍと後レンズ群Ｇｒの間には、開口絞りＳＴＯを配する。図１は、後レンズ群Ｇｒの中であって、後第一レンズ群Ｇｒ１と後第二レンズ群Ｇｒ２の間の空間に開口絞りＳＴＯを配した。

【0038】

このように、開口絞りＳＴＯは、後レンズ群Ｇｒの中、又は中間レンズ群Ｇｍと後レンズ群Ｇｒの間に配することができるため、光学系の設計自由度を高めることができる。即ち、最も絞り径を小さくできる構成は、後第一レンズ群Ｇｒ１－後第二レンズ群Ｇｒ２－後第三レンズ群Ｇｒ３，をそれぞれ正－負－正のパワーを持たせることにより実現できるが、本発明のように、広い画角を有するレンズの場合、絞り径は必然的に小さくなり、負－正－負のパワー配置にできるため、設計自由度を画角の確保及び小型化に充てることができる。

【0039】

他方、図１中、Ｍｆは、フォーカス調整機能を示す。このフォーカス調整機能Ｍｆは、フォーカシング調整時に後レンズ群Ｇｒを光軸方向に沿って物体側ＯＢＪへ移動させてフォーカシング調整を行う。なお、前レンズ群Ｇｆ及び中間レンズ群Ｇｍは不動であるが、必要により中間レンズ群Ｇｍを移動させることができる（実施例２）。後レンズ群Ｇｒと中間レンズ群Ｇｍを組合わせて移動させれば、特に、近距離へのフォーカス調整の際の画角変化をさらに低減することができる。以上の構成が、本実施形態に係る超広角大口径レンズ１の基本構成となる。

【0040】

図３に、超広角大口径レンズ１における光学特性の数値一覧表を示すとともに、図４に、超広角大口径レンズ１における各レンズ群の焦点距離の数値一覧表を示す。

【0041】

このように、本実施形態に係る超広角大口径レンズ１は、基本構成として、全体に負の屈折力を有する前レンズ群Ｇｆ，全体に正の屈折力を有する中間レンズ群Ｇｍ，及びフォーカシングの調整時に移動する後レンズ群Ｇｒを備え、後レンズ群Ｇｒは、最も物体側ＯＢＪに配したレンズＬ９の物体側ＯＢＪのレンズ面（ｉ＝１５）が凹面となり、かつ全体に負の屈折力を有する後第一レンズ群Ｇｒ１と、全体に正の屈折力を有する後第二レンズ群Ｇｒ２と、全体に負の屈折力を有する後第三レンズ群Ｇｒ３により構成するとともに、全系１００の焦点距離をｆ，バックフォーカスをＢＦとしたとき、「ＢＦ／ｆ＜１．２：［条件１］」を満たすように構成したため、特に、後レンズ群Ｇｒのレンズ構成により、後レンズ群Ｇｒの前端と後端に位置するレンズ径を小さくできるとともに、バックフォーカス、更には光学全長を短くできるため、レンズ全体の小型化を図ることができる。しかも、後レンズ群Ｇｒの移動によりフォーカシング調整を行うため、フォーカシング時の画角変化を小さくできる。これにより、ミラーレスカメラやシネマレンズ等に最適となるとともに、動画撮影に最適となる全画角が１００゜前後でＦ値がＦ１．４程度となる超広角大口径レンズ１を提供することができる。

【0042】

次に、本実施形態に係る超広角大口径レンズ１の具体的な実施例（実施例１－実施例４）について、図１－図１０を参照して説明する。

【実施例0043】

まず、実施例１に係る超広角大口径レンズ１について、図１－図４を参照して具体的に説明する。

【0044】

図１に示すように、前レンズ群Ｇｆは、物体側ＯＢＪから像側ＩＭＧへ順に、物体側ＯＢＪに凸面（ｉ＝１）を有する負メニスカスレンズを用いた負レンズＬ１、物体側ＯＢＪに凸面を有する負メニスカスレンズを用いた負レンズＬ２、物体側ＯＢＪに凸面を有する負メニスカスレンズ（非球面レンズ）を用いた負レンズＬ３の三枚の負レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３により構成し、全体に負の屈折力を持たせる。また、各負レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３のアッベ数νｄは、「４６」よりも大きい値となるように設定する（［条件４］）。さらに、前レンズ群Ｇｆの全てのレンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３は、物体側ＯＢＪの面（ｉ＝１，３，５）を凸面により形成する。

【0045】

中間レンズ群Ｇｍは、全体に正の屈折力を持たせ、物体側ＯＢＪから像側ＩＭＧへ順に、物体側ＯＢＪに凹面（ｉ＝７）を有する正メニスカスレンズを用いた正レンズＬ４と負メニスカスレンズを用いた負レンズＬ５を接合した接合レンズＪ１、両凸レンズを用いた正レンズＬ６、両凸レンズを用いた正レンズＬ７と両凹レンズを用いた負レンズＬ８を接合した接合レンズＪ２により構成する。したがって、少なくとも二枚の凸レンズＬ６，Ｌ７が含まれ、各凸レンズＬ６，Ｌ７の屈折率ｎｄは、「１．９５」よりも大きくなるように設定する（［条件５］）。

【0046】

また、前レンズ群Ｇｆにおける像側ＩＭＧの負レンズＬ３のレンズ面（ｉ＝６）と中間レンズ群Ｇｍにおける正レンズＬ４の物体側ＯＢＪのレンズ面（ｉ＝７）、即ち、相互に対向するレンズ面は凹面となる。さらに、前レンズ群Ｇｆと中間レンズ群Ｇｍの空気間隔Ｓｍは、全系１００中、最も長く設定される。

【0047】

後レンズ群Ｇｒは、物体側ＯＢＪから像側ＩＭＧへ順に、後第一レンズ群Ｇｒ１，後第二レンズ群Ｇｒ２，及び後第三レンズ群Ｇｒ３を備える。この場合、後第一レンズ群Ｇｒ１は、物体側ＯＢＪから像側ＩＭＧへ、両凹レンズを用いた負レンズＬ９と正メニスカスレンズ（凸レンズ）を用いた正レンズＬ１０を接合した接合レンズＪ３、両凸レンズを用いた正レンズＬ１１を備える。後第一レンズ群Ｇｒ１の最も物体側ＯＢＪに配したレンズＬ９の物体側ＯＢＪのレンズ面（ｉ＝１５）は凹面となり、後第一レンズ群Ｇｒ１の全体は負の屈折力を有する。後第二レンズ群Ｇｒ２は、物体側ＯＢＪから像側ＩＭＧへ、両凸レンズを用いた正レンズＬ１２、正メニスカスレンズを用いた正レンズＬ１３、両凸レンズを用いた正レンズＬ１４を備え、第二レンズ群Ｇｒ２は、全体に負の屈折力を有する。後第三レンズ群Ｇｒ３は、物体側ＯＢＪから像側ＩＭＧへ、両凹レンズを用いた負レンズＬ１５、正メニスカスレンズを用いた正レンズ（非球面レンズ）Ｌ１６を備える。後第三レンズ群Ｇｒ３は、対向する二枚のレンズＬ１５，Ｌ１６を含み、かつ各レンズＬ１５，Ｌ１６の対向するレンズ面（ｉ＝２８，２９）は凹面に形成する。

【0048】

したがって、後レンズ群Ｇｒには、少なくとも二枚の凸レンズＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４を含み、各凸レンズＬ１１…の屈折率ｎｄは、「１．６０」よりも小さくなるように設定する（［条件２］）とともに、各凸レンズＬ１１…のアッベ数νｄは、「６６」よりも大きくなるように設定する（［条件３］）。

【0049】

フォーカシング調整時には、前レンズ群Ｇｆ及び中間レンズ群Ｇｍは、不動であり、後レンズ群Ｇｒのみが光軸方向に移動し、フォーカシング調整を行うことができる。

【0050】

［表１］は、図１に示した実施例１に係る超広角大口径レンズ１における全系のレンズデータを示す。実施例１の超広角大口径レンズ１は、全系１００の焦点距離ｆが１８．５〔ｍｍ〕，ＦナンバーがＦ１．４６、半画角ωが５０．６〔゜〕である。

【0051】

【表1】

【0052】

［表１］の（ａ）は面データ、同（ｂ）はフォーカス時の可変間隔〔ｍｍ〕、同（ｃ）は非球面係数を示す。（ａ）の面データにおいて、ｉは物体側ＯＢＪから数えたレンズ面の面番号であり、この面番号は、図１に示した符号（数字）に一致する。これに対応して、レンズ面の曲率半径Ｒ（ｉ）、軸上面間隔Ｄ（ｉ）、レンズの屈折率ｎｄ（ｉ）、レンズのアッベ数νｄ（ｉ）をそれぞれ示す。ｎｄ（ｉ）及びνｄ（ｉ）はｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する数値である。軸上面間隔Ｄ（ｉ）は相対向する面と面間のレンズ厚或いは空気空間を示す。なお、曲率半径Ｒ（ｉ）と面間隔Ｄ（ｉ）の単位は〔ｍｍ〕である。面番号のＯＢＪは物体、ＳＴＯは開口絞り、ＩＭＧは像の位置を示す。曲率半径Ｒ（ｉ）のＩｎｆｉｎｉｔｙは平面である。屈折率ｎｄ（ｉ）とアッベ数νｄ（ｉ）の空欄は空気であることを示す。

【0053】

また、（ｂ）のフォーカス可変間隔において、Ｄ１４は、中間レンズ群Ｇｍの負レンズＬ８と後レンズ群Ｇｒの負レンズＬ９間の距離（光軸長）の変化を示すとともに、Ｄ３０は、後レンズ群Ｇｒの正レンズＬ１６と像ＩＭＧ間の距離（光軸長）、即ち、バックフォーカスの変化を示す。

【0054】

さらに、（ｃ）の非球面係数は、面の中心を原点とし、光軸Ｄｃ方向をＺとした直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、ＡＳＰを非球面の面番号としたとき、Ｚは［数１］により表される。［数１］において、Ｒは中心曲率半径、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０…は、それぞれ４次，６次，８次，１０次…の非球面係数、Ｈは光軸上の原点からの距離、Ｋはコーニック定数である。なお、表１において、「Ｅ」は「×１０」を意味する。

【0055】

【数1】

【0056】

［表１］及び図３の一覧表で示すように、実施例１の場合、ＢＦ／ｆの結果は、０．７９であり、「ＢＦ／ｆ＜１．２」の〔条件１〕を満たしている。後レンズ群Ｇｒの各凸レンズＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４の屈折率ｎｄは、それぞれ「１．４３７００」，「１．４３７００」，「１．４９７００」，「１．４３７００」となり、「ｎｄ＜１．６０」の〔条件２〕を満たしているとともに、アッベ数νｄは、それぞれ「９５．１０」，「９５．１０」，「８１．６１」，「９５．１０」となり、「νｄ＞６６」の〔条件３〕を満たしている。前レンズ群Ｇｆの各負レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３のアッベ数νｄは、それぞれ「５４．６７」，「５４．６７」，「６４．０６」となり、「νｄ＞４６」の〔条件４〕を満たしている。中間レンズ群Ｇｍの凸レンズＬ６，Ｌ７の屈折率は、それぞれ「２．００１００」、「２．００１００」となり、「ｎｄ＞１．９５」の〔条件５〕を満たしている。なお、図４は、各レンズ群Ｇｆ，Ｇｍ，Ｇｒ（Ｇｒ１，Ｇｒ２，Ｇｒ３）の焦点距離を示す。

【0057】

また、図２に、実施例１の超広角大口径レンズ１における無限遠時に対応する縦収差図を示す。各縦収差図は、左側から、球面収差（６５６．３ｎｍ，５８７．６ｎｍ，４３５．８ｎｍ）、非点収差（５８７．６ｎｍ）、歪曲収差（５８７．６ｎｍ）を示す。各スケール（１目盛）は、±０．２５ｍｍ，±０．２５ｍｍ，±２．５％である。図２から明らかなように、実施例１の超広角大口径レンズ１は、いずれの縦収差も、良好な収差特性、即ち、撮像性能（光学性能）が得られていることを確認できる。

【実施例0058】

次に、本実施形態の実施例２に係る超広角大口径レンズ１について、図３，図５及び図６を参照して具体的に説明する。

【0059】

図６に示すように、全系１００のレンズ構成は、前レンズ群Ｇｆ，中間レンズ群Ｇｍ及び後レンズ群Ｇｒを備え、更に後レンズ群Ｇｒは、後第一レンズ群Ｇｒ１，後第二レンズ群Ｇｒ２，及び後第三レンズ群Ｇｒ３を備えており、各レンズＬ１，Ｌ２…Ｌ１５，Ｌ１６における細部のレンズ特性が異なる点、及びフォーカス調整機能Ｍｆが異なる点を除き、基本的なレンズ構成は実施例１と同じである。

【0060】

実施例２の、実施例１に対して異なる点は、フォーカス調整機能Ｍｆである。即ち、フォーカス調整機能Ｍｆを構成するに際し、実施例１は、フォーカシング調整時に後レンズ群Ｇｒのみを光軸方向へ移動させ、前レンズ群Ｇｆ及び中間レンズ群Ｇｍは不動に構成したが、実施例２は、図５に示すように、後レンズ群Ｇｒと中間レンズ群Ｇｍを組合わせて移動させ、前レンズ群Ｇｆのみを不動に構成した。この結果、実施例２の場合には、近距離へのフォーカス調整の際の画角変化をより低減することができる。

【0061】

［表２］は、図５に示した実施例２に係る超広角大口径レンズ１における全系のレンズデータを示す。実施例２の超広角大口径レンズ１は、全系１００の焦点距離ｆが１８．１４〔ｍｍ〕，ＦナンバーがＦ１．４５、半画角ωが５１．２〔゜〕である。

【0062】

【表2】

【0063】

［表２］に示す（ｂ）のフォーカス可変間隔において、Ｄ６は、前レンズ群Ｇｆの負レンズＬ３と中間レンズ群Ｇｍの正レンズＬ４間の間隔（光軸長）の変化を示し、かつＤ１４は、中間レンズ群Ｇｍの負レンズＬ８と後レンズ群Ｇｒの負レンズＬ９間の距離（光軸長）の変化を示すとともに、Ｄ３０は、後レンズ群Ｇｒの正レンズＬ１６と像ＩＭＧ間の距離（光軸長）、即ち、バックフォーカスの変化を示す。

【0064】

［表２］及び図３の一覧表で示すように、実施例２の場合、ＢＦ／ｆの結果は、０．８１であり、「ＢＦ／ｆ＜１．２」の〔条件１〕を満たしている。他の〔条件２〕－〔条件５〕も実施例１と同様、即ち、後レンズ群Ｇｒの各凸レンズＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４の屈折率ｎｄは、それぞれ「１．４３７００」，「１．４３７００」，「１．４９７００」，「１．４３７００」となり、「ｎｄ＜１．６０」の〔条件２〕を満たしているとともに、アッベ数νｄは、それぞれ「９５．１０」，「９５．１０」，「８１．６１」，「９５．１０」となり、「νｄ＞６６」の〔条件３〕を満たしている。前レンズ群Ｇｆの各負レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ３のアッベ数νｄは、それぞれ「５４．６７」，「５４．６７」，「６４．０６」となり、「νｄ＞４６」の〔条件４〕を満たしている。中間レンズ群Ｇｍの凸レンズＬ６，Ｌ７の屈折率は、それぞれ「２．００１００」、「２．００１００」となり、「ｎｄ＞１．９５」の〔条件５〕を満たしている。

【0065】

また、図６に、実施例２の超広角大口径レンズ１における無限遠時に対応する縦収差図を示す。図６から明らかなように、実施例２の超広角大口径レンズ１は、いずれの縦収差も、良好な収差特性、即ち、撮像性能（光学性能）が得られていることを確認できる。