JP2017142363A - 広角レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】周辺部の解像性能を向上できる広角レンズを提供すること。【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第３群とから広角レンズが構成される。物体側から順に、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第１レンズと、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第２レンズとから第１群が構成される。物体側から順に、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有し物体側に凹の第４レンズとから第２群が構成される。物体側から順に、第５レンズと第６レンズとを接合した負の屈折力を有する接合レンズと、正の屈折力を有する第７レンズと、正の屈折力を有する第８レンズとから第３群が構成される。第２レンズ及び第８レンズは、それぞれ少なくとも１つの面が非球面に形成される。【選択図】図１

Description

本発明は広角レンズに関し、周辺部の解像性能を向上できる広角レンズに関するものである。

従来より、有効画面全体に亘って高い結像性能が得られるように構成された広角レンズが提案されている（特許文献１）。

特許第５４６３２６５号公報

しかし、上記従来の技術では、周辺部の歪（収差）が十分に補正されてなく、周辺部の結像サイズが十分に大きくないので、周辺部の解像性能が不十分である。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、周辺部の解像性能を向上できる広角レンズ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および発明の効果

この目的を達成するために、請求項１記載の広角レンズによれば、物体側から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第３群とから構成される。物体側から順に、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第１レンズと、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第２レンズとから第１群が構成される。このような第１群に入射する光束は、光軸とのなす角度が徐々に緩やかになるように調整されて第２レンズから出射される。その結果、収差の発生を抑制できると共に、第１レンズを小径化しつつ画角を広げることができる。

第２レンズから出射された光束は負の収差を有しているので、正の屈折力を有する第２群および第３群により収差を良好に補正できる。物体側から順に、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有し物体側に凹の第４レンズとから第２群が構成される。これにより、色収差を良好に補正できる。

物体側から順に、第５レンズ及び第６レンズを接合した負の屈折力を有する接合レンズと、正の屈折力を有する第７レンズと、正の屈折力を有する第８レンズとから第３群が構成される。第５レンズと第６レンズとを接合した接合レンズにより色収差を良好に補正できる。

第２レンズ及び第８レンズは、それぞれ少なくとも１つの面が非球面に形成されるので、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。また、第８レンズの非球面により第１群および第２群で生じた収差を良好に補正できる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくできるので、周辺部の解像性能を向上できる効果がある。

請求項２記載の広角レンズによれば、第１レンズの物体側の面の頂点から開口絞りまでの距離をＴＡとし、第１レンズの物体側の面の頂点から物体無限遠時の像面までの距離をＴＴとしたときに、以下の条件式（１）を満足する。

条件式（１）の下限値を下回ると収差が大きくなり、収差の補正が困難になる。条件式（１）の上限値を上回ると有効径が大きくなり、第１レンズが大径化する。条件式（１）を満足することで、請求項１の効果に加え、収差を良好に補正しつつ、第１レンズを小径化して広角レンズを小型化できる効果がある。

請求項３記載の広角レンズによれば、レンズ全体の焦点距離をｆとし、第１レンズの物体側の面の頂点から物体無限遠時の像面までの距離をＴＴとしたときに、以下の条件式（２）を満足する。

条件式（２）の下限値を下回ると収差が大きくなり、収差の補正が困難になる。条件式（２）の上限値を上回ると広角レンズの全長（光軸方向の長さ）が大きくなる。条件式（２）を満足することで、請求項１又は２の効果に加え、収差を良好に補正しつつ、広角レンズの全長を小さくして広角レンズを小型化できる効果がある。

請求項４記載の広角レンズによれば、第７レンズの少なくとも１つの面が非球面に形成される。第２レンズの焦点距離をｆ２とし、第７レンズの焦点距離をｆ７とし、第８レンズの焦点距離をｆ８としたときに、以下の条件式（３）を満足する。

条件式（３）の下限値を下回ったり、条件式（３）の上限値を上回ったりすると、少なくとも１つの面に非球面を有する第２レンズ、第７レンズ及び第８レンズの焦点距離のバランスが崩れて、収差の補正が困難になると共に、周辺部の結像サイズを大きくするのが困難になる。条件式（３）を満足することで、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくできるので、請求項１から３のいずれかの効果に加え、周辺部の解像性能をより向上できる効果がある。

請求項５記載の広角レンズによれば、第２レンズのアッベ数が５０よりも大きいので、請求項１から４のいずれかの効果に加え、色収差を良好に補正できる効果がある。

請求項６記載の広角レンズによれば、第３レンズの屈折率が１．９よりも大きいので、請求項１から５のいずれかの効果に加え、色収差を良好に補正できる効果がある。

本発明の第１実施例における広角レンズの光軸を含む断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は各画角におけるタンジェンシャル方向の横収差図であり、（ｆ）〜（ｊ）は各画角におけるサジタル方向の横収差図である。 （ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は像面湾曲および非点収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図である。 第２実施例における広角レンズの光軸を含む断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は各画角におけるタンジェンシャル方向の横収差図であり、（ｆ）〜（ｊ）は各画角におけるサジタル方向の横収差図である。 （ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は像面湾曲および非点収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図である。 第３実施例における広角レンズの光軸を含む断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は各画角におけるタンジェンシャル方向の横収差図であり、（ｆ）〜（ｊ）は各画角におけるサジタル方向の横収差図である。 （ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は像面湾曲および非点収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図である。 第４実施例における広角レンズの光軸を含む断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は各画角におけるタンジェンシャル方向の横収差図であり、（ｆ）〜（ｊ）は各画角におけるサジタル方向の横収差図である。 （ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は像面湾曲および非点収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図である。 第５実施例における広角レンズの光軸を含む断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は各画角におけるタンジェンシャル方向の横収差図であり、（ｆ）〜（ｊ）は各画角におけるサジタル方向の横収差図である。 （ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は像面湾曲および非点収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、広角レンズについて説明する。図１は、本発明の一実施の形態（第１実施例）における広角レンズ（第１実施例では広角レンズ１０）の光軸Ａｘを含む断面図である。なお、図１の紙面左側が物体側であり、図１の紙面右側が像側である（図４，７，１０，１３も同様）。また、本明細書では、各レンズ面Ｒ１〜Ｒ８，Ｒ１０〜Ｒ１６と光軸Ａｘとの交点をそれぞれ各レンズ面Ｒ１〜Ｒ８，Ｒ１０〜Ｒ１６の頂点とする。

図１に示すように、広角レンズは、車載用や監視用カメラの結像レンズであり、最大画角が１５０°以上に構成され、Ｆ値（ＦＮＯ）が２．０以下に構成される。物体無限遠時において広角レンズにより結像される面が像面Ｒ１９であり、広角レンズの像面Ｒ１９側には平行平板状のガラスフィルタ１２が配置されている。ガラスフィルタ１２は、赤外線カットフィルタや紫外線カットフィルタ、偏光フィルタ等の機能を有する。なお、ガラスフィルタ１２は必須ではなく、ガラスフィルタ１２を省略することは可能である。

広角レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２群Ｇ２と、開口絞り１１と、正の屈折力を有する第３群Ｇ３とから構成される。第１群Ｇ１は、物体側から順に、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第１レンズＬ１と、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第２レンズＬ２とから構成される。

このような第１群Ｇ１に入射する光束は、光軸Ａｘとのなす角度が徐々に緩やかになるように調整されて第２レンズＬ２から出射される。その結果、収差の発生を抑制できると共に、第１レンズＬ１を小径化しつつ画角を広げることができる。第２レンズＬ２から出射された光束は負の収差を有しているので、正の屈折力を有する第２群Ｇ２及び第３群Ｇ３により収差を良好に補正できる。

第２群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する両凸レンズである第３レンズＬ３と、正の屈折力を有し物体側に凹のメニスカスレンズである第４レンズＬ４とから構成される。これにより、色収差を良好に補正できる。

第３群Ｇ３は、物体側から順に、屈折力の正負が互いに異なる第５レンズＬ５及び第６レンズＬ６を接合した負の屈折力を有する接合レンズＬ５６と、正の屈折力を有する第７レンズＬ７と、正の屈折力を有する第８レンズＬ８とから構成される。接合レンズＬ５６により色収差を良好に補正できる。

特に、相互に比較して第５レンズＬ５が低屈折率かつ高アッベ数、第６レンズＬ６が高屈折率かつ低アッベ数であることが好ましい。この場合、接合レンズＬ５６による色収差の補正をより良好にできる。なお、相互に比較して第５レンズＬ５が高屈折率かつ低アッベ数、第６レンズＬ６が低屈折率かつ高アッベ数である場合も同様に、接合レンズＬ５６による色収差の補正をより良好にできる。

広角レンズは、各レンズＬ１〜Ｌ４のレンズ面を物体側から順に面Ｒ１〜Ｒ８、開口絞り１１を面Ｒ９、接合レンズＬ５６の物体側の面をＲ１０、第５レンズＬ５と第６レンズＬ６との接合面をＲ１１、接合レンズＬ５６の像側の面をＲ１２、各レンズＬ７，Ｌ８のレンズ面を物体側から順に面Ｒ１３〜Ｒ１６、ガラスフィルタ１２の物体側の面をＲ１７、ガラスフィルタ１２の像側の面をＲ１８とする。

面Ｒ３及び面Ｒ４の少なくとも一方、及び、面Ｒ１５及び面Ｒ１６の少なくとも一方は非球面に形成される。また、面Ｒ１３及び面Ｒ１４の少なくとも一方が非球面に形成されることが好ましい。少なくとも１面に非球面を有するレンズは、加工が容易な樹脂製であることが好ましい。両面が球面であるレンズは、温度変化による性能の変動が小さいガラス製であることが好ましい。また、屈折力の正負が互いに異なるレンズを樹脂製にし、樹脂製レンズの屈折力の合計を小さくすることで、樹脂製レンズの温度変化による性能の変動を打ち消し合うことができる。

なお、非球面の形状は、以下の式（４）で表わされる。

但し、
ｚ：サグ量（光軸Ａｘとの交点から非球面上の点までの光軸Ａｘ方向の距離）
ｃ：曲率（レンズ面の頂点での曲率）
ｒ：径方向（光軸Ａｘに関して垂直方向）の光軸Ａｘから非球面上の点までの距離
ｋ：コーニック定数
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：非球面係数（順に４次、６次、８次、１０次）

面Ｒ３及び面Ｒ４の少なくとも一方、及び、面Ｒ１５及び面Ｒ１６の少なくとも一方が非球面に形成されるので、その非球面の形状を適切に設定することで、広角レンズが立体射影方式となり、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。立体射影方式への補正は、第２レンズＬ２の非球面が大きく寄与し、第８レンズＬ８の非球面により微調整される。また、面Ｒ１５及び面Ｒ１６の少なくとも一方が非球面に形成されるので、第１群Ｇ１および第２群Ｇ２で生じた収差を良好に補正できる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくできるので、周辺部の解像性能を向上できる。

なお、面Ｒ３及び面Ｒ４の両方を非球面に形成することで、面Ｒ３又は面Ｒ４を非球面に形成する場合に比べて、非球面による像の補正（収差補正および立体射影方式への補正）を各レンズ面に分担させることができる。これにより、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。面Ｒ１５及び面Ｒ１６の両方を非球面に形成する場合も同様に、面Ｒ１５及び面Ｒ１６の少なくとも一方を非球面に形成する場合に比べて、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。また、面Ｒ１３及び面Ｒ１４の少なくとも一方を非球面に形成することで、非球面による像の補正を各レンズ面に分担させることができるので、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。

開口絞り１１（面Ｒ９）から離れたレンズ面ほど、そのレンズ面を通る光束が分離し易いので、開口絞り１１（面Ｒ９）から離れたレンズ面ほど、非球面による収差の補正の影響を与え易く、結像サイズに影響を与え易い。そのため、面Ｒ３及び面Ｒ４の少なくとも一方、及び、面Ｒ１５及び面Ｒ１６の少なくとも一方を非球面に形成することで、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。

広角レンズは、第１レンズＬ１の面Ｒ１の頂点から開口絞り１１（面Ｒ９）までの距離をＴＡとし、面Ｒ１の頂点から物体無限遠時の像面Ｒ１９までの距離をＴＴとしたときに、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。

条件式（１）の下限値を下回ると収差が大きくなり、収差の補正が困難になる。条件式（１）の上限値を上回ると有効径が大きくなり、第１レンズＬ１が大径化する。条件式（１）を満足することで、収差を良好に補正しつつ、第１レンズＬ１を小径化して広角レンズを小型化できる。

広角レンズは、レンズ全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。

条件式（２）の下限値を下回ると収差が大きくなり、収差の補正が困難になる。条件式（２）の上限値を上回ると広角レンズの全長（光軸Ａｘ方向の長さ）が大きくなる。条件式（２）を満足することで、収差を良好に補正しつつ、広角レンズの全長を小さくして広角レンズを小型化できる。

広角レンズは、第２レンズＬ２の焦点距離をｆ２とし、第７レンズＬ７の焦点距離をｆ７とし、第８レンズＬ８の焦点距離をｆ８としたときに、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。

条件式（３）の下限値を下回ったり、条件式（３）の上限値を上回ったりすると、少なくとも１つの面に非球面を有する第２レンズＬ２、第７レンズＬ７及び第８レンズＬ８の焦点距離のバランスが崩れて、収差の補正が困難になると共に、周辺部の結像サイズを大きくするのが困難になる。条件式（３）を満足することで、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくできるので、周辺部の解像性能をより向上できる。

広角レンズは、第２レンズＬ２のアッベ数を５０よりも大きく設定することが好ましい。第２レンズＬ２のアッベ数が５０以下である場合、色収差の補正が困難になる。第２レンズＬ２のアッベ数を５０より大きく設定することで、色収差を良好に補正できる。

広角レンズは、第３レンズＬ３の屈折率を１．９よりも大きく設定することが好ましい。第３レンズＬ３の屈折率が１．９よりも小さい場合、色収差の補正が困難になる。第３レンズＬ３の屈折率を１．９よりも大きく設定することで、色収差を良好に補正できる。

なお、広角レンズは、条件式（１）、（２）及び（３）を全て満足する必要はない。条件式（１）、（２）及び（３）を満足する数が多い程、広角レンズの性能を向上できる。また、第２レンズＬ２のアッベ数の条件、及び、第３レンズＬ３の屈折率の条件も同様に全て満足する必要はなく、条件を満足する数が多い程、広角レンズの性能を向上できる。

以下、実施例を参照して本発明を具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。

（第１実施例）
図１に示すように、第１実施例における広角レンズ１０は、第５レンズＬ５が両凸レンズであり、第６レンズＬ６が両凹レンズであり、第２レンズＬ２の両面Ｒ３，Ｒ４、第７レンズＬ７の両面Ｒ１３，Ｒ１４、第８レンズＬ８の両面Ｒ１５，Ｒ１６がそれぞれ非球面に形成される。広角レンズ１０は、第２レンズＬ２、第７レンズＬ７及び第８レンズＬ８が樹脂製であり、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５及び第６レンズＬ６がガラス製である。

広角レンズ１０の光学諸値およびレンズデータを表１に示し、各レンズの焦点距離を表２に示す。なお、表１の面番号の＊記号は非球面を示している（表７，１３，１９，２５も同様）。広角レンズ１０は、第２レンズＬ２のアッベ数ν２が５０よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ１０は、第３レンズＬ３の屈折率Ｎ３が１．９よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ１０は、第５レンズＬ５が低屈折率かつ高アッベ数、第６レンズＬ６が高屈折率かつ低アッベ数であるので、色収差の補正をより良好にできる。

第１レンズＬ１の面Ｒ１の頂点から開口絞り１１（面Ｒ９）までの距離ＴＡは、軸上面間隔Ｄ１〜Ｄ８の和であり、面Ｒ１の頂点から物体無限遠時の像面Ｒ１９までの距離ＴＴは、軸上面間隔Ｄ１〜Ｄ１８の和である。表１，２に基づいて広角レンズ１０における条件式（１）、（２）及び（３）の各数値を表３に示す。

広角レンズ１０は、条件式（１）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、第１レンズＬ１を小径化して広角レンズ１０を小型化できる。広角レンズ１０は、条件式（２）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、広角レンズ１０の全長を小さくして広角レンズ１０を小型化できる。広角レンズ１０は、条件式（３）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくでき、周辺部の解像性能を向上できる。

広角レンズ１０における第２レンズＬ２の面Ｒ３，Ｒ４のコーニック定数および非球面係数データを表４に、第７レンズＬ７の面Ｒ１３，Ｒ１４のコーニック定数および非球面係数データを表５に、第８レンズＬ８の面Ｒ１５，Ｒ１６のコーニック定数および非球面係数データを表６に示す。なお、本明細書では１０のべき乗数をＥを用いて表す（例えば、１．６×１０^−４は１．６Ｅ−４である）。また、広角レンズ１０は、面Ｒ３、Ｒ４，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６の１０次の非球面係数Ｄが０である。

広角レンズ１０は、表４〜６のように面Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６の非球面形状が設定されることで、広角レンズ１０が立体射影方式となり、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。また、広角レンズ１０は、非球面による像の補正を６つのレンズ面に分担させることができるので、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、レンズ設計を容易にできると共に、周辺部の解像性能を向上できる。

広角レンズ１０から得られる諸収差図を図２（ａ）〜（ｊ）及び図３（ａ）〜（ｃ）に示す。図２（ａ）〜（ｅ）は、光軸Ａｘに対する主光線の画角が順に９０°，７６°，５７°，３８°，０°のときのタンジェンシャル方向の横収差図である。図２（ｆ）〜（ｊ）は、光軸Ａｘに対する主光線の画角が順に９０°，７６°，５７°，３８°，０°のときのサジタル方向の横収差図である。図２（ａ）〜（ｊ）は、横軸が入射瞳座標（瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値）であり、縦軸が横収差（ｍｍ）である。なお、図２（ａ）〜（ｊ）は、光線の波長が４３６ｎｍの場合を１点鎖線、波長が５８８ｎｍの場合を実線、波長が６５６ｎｍの場合を２点鎖線で示している。

図３（ａ）は球面収差図であり、図３（ｂ）は像面湾曲および非点収差図であり、図３（ｃ）は歪曲収差図である。図３（ａ）は、横軸が光軸Ａｘ近傍の像面からの光軸Ａｘ方向のズレ量（ｍｍ）であり、縦軸が入射瞳座標である。図３（ａ）は光線の波長が４３６ｎｍの場合を１点鎖線、波長が５８８ｎｍの場合を実線、波長が６５６ｎｍの場合を２点鎖線で示している。

図３（ｂ）は、横軸が光軸Ａｘ近傍の像面からの光軸Ａｘ方向のズレ量（ｍｍ）であり、縦軸が光軸Ａｘに対する主光線の画角（°）である。図３（ｂ）は、光線の波長が５８８ｎｍの場合のサジタル面上の収差Ｓを実線、波長が５８８ｎｍの場合のタンジェンシャル面上の収差Ｔを破線で示している。図３（ｃ）は、横軸が歪曲収差（％）であり、縦軸が光軸Ａｘに対する主光線の画角（°）であり、光線の波長が５８８ｎｍの場合を示している。

（第２実施例）
図４を参照して第２実施例における広角レンズ２０を説明する。図４は、第２実施例における広角レンズ２０の光軸Ａｘを含む断面図である。図４に示すように、本実施例の広角レンズ２０は、第５レンズＬ５が両凸レンズであり、第６レンズＬ６が両凹レンズであり、第２レンズＬ２の両面Ｒ３，Ｒ４、第７レンズＬ７の両面Ｒ１３，Ｒ１４、第８レンズＬ８の両面Ｒ１５，Ｒ１６がそれぞれ非球面に形成される。広角レンズ２０は、第２レンズＬ２、第７レンズＬ７及び第８レンズＬ８が樹脂製であり、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５及び第６レンズＬ６がガラス製である。

広角レンズ２０の光学諸値およびレンズデータを表７に示し、各レンズの焦点距離を表８に示す。広角レンズ２０は、第２レンズＬ２のアッベ数ν２が５０よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ２０は、第３レンズＬ３の屈折率Ｎ３が１．９よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ２０は、第５レンズＬ５が低屈折率かつ高アッベ数、第６レンズＬ６が高屈折率かつ低アッベ数であるので、色収差の補正をより良好にできる。

第１レンズＬ１の面Ｒ１の頂点から開口絞り１１（面Ｒ９）までの距離ＴＡは、軸上面間隔Ｄ１〜Ｄ８の和であり、面Ｒ１の頂点から物体無限遠時の像面Ｒ１９までの距離ＴＴは、軸上面間隔Ｄ１〜Ｄ１８の和である。表７，８に基づいて広角レンズ２０における条件式（１）、（２）及び（３）の各数値を表９に示す。

広角レンズ２０は、条件式（１）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、第１レンズＬ１を小径化して広角レンズ２０を小型化できる。広角レンズ２０は、条件式（２）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、広角レンズ２０の全長を小さくして広角レンズ２０を小型化できる。広角レンズ２０は、条件式（３）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくでき、周辺部の解像性能を向上できる。

広角レンズ２０における第２レンズＬ２の面Ｒ３，Ｒ４のコーニック定数および非球面係数データを表１０に、第７レンズＬ７の面Ｒ１３，Ｒ１４のコーニック定数および非球面係数データを表１１に、第８レンズＬ８の面Ｒ１５，Ｒ１６のコーニック定数および非球面係数データを表１２に示す。なお、広角レンズ２０は、面Ｒ４，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６の１０次の非球面係数Ｄが０である。

広角レンズ２０は、表１０〜１２のように面Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６の非球面形状が設定されることで、広角レンズ２０が立体射影方式となり、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。また、広角レンズ２０は、非球面による像の補正を６つのレンズ面に分担させることができるので、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、レンズ設計を容易にできると共に、周辺部の解像性能を向上できる。

広角レンズ２０から得られる諸収差図を図５（ａ）〜（ｊ）及び図６（ａ）〜（ｃ）に示す。図５（ａ）〜（ｅ）は、光軸Ａｘに対する主光線の画角が順に９０°，７６°，５７°，３８°，０°のときのタンジェンシャル方向の横収差図である。図５（ｆ）〜（ｊ）は、光軸Ａｘに対する主光線の画角が順に９０°，７６°，５７°，３８°，０°のときのサジタル方向の横収差図である。図５（ａ）〜（ｊ）は、横軸が入射瞳座標（瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値）であり、縦軸が横収差（ｍｍ）である。なお、図５（ａ）〜（ｊ）は、光線の波長が４３６ｎｍの場合を１点鎖線、波長が５８８ｎｍの場合を実線、波長が６５６ｎｍの場合を２点鎖線で示している。

図６（ａ）は球面収差図であり、図６（ｂ）は像面湾曲および非点収差図であり、図６（ｃ）は歪曲収差図である。図６（ａ）は、横軸が光軸Ａｘ近傍の像面からの光軸Ａｘ方向のズレ量（ｍｍ）であり、縦軸が入射瞳座標である。図６（ａ）は光線の波長が４３６ｎｍの場合を１点鎖線、波長が５８８ｎｍの場合を実線、波長が６５６ｎｍの場合を２点鎖線で示している。

図６（ｂ）は、横軸が光軸Ａｘ近傍の像面からの光軸Ａｘ方向のズレ量（ｍｍ）であり、縦軸が光軸Ａｘに対する主光線の画角（°）である。図６（ｂ）は、光線の波長が５８８ｎｍの場合のサジタル面上の収差Ｓを実線、波長が５８８ｎｍの場合のタンジェンシャル面上の収差Ｔを破線で示している。図６（ｃ）は、横軸が歪曲収差（％）であり、縦軸が光軸Ａｘに対する主光線の画角（°）であり、光線の波長が５８８ｎｍの場合を示している。

（第３実施例）
図７を参照して第３実施例における広角レンズ３０を説明する。図７は、第３実施例における広角レンズ３０の光軸Ａｘを含む断面図である。図７に示すように、本実施例の広角レンズ３０は、第５レンズＬ５が両凸レンズであり、第６レンズＬ６が両凹レンズであり、第２レンズＬ２の両面Ｒ３，Ｒ４、第７レンズＬ７の両面Ｒ１３，Ｒ１４、第８レンズＬ８の両面Ｒ１５，Ｒ１６がそれぞれ非球面に形成される。広角レンズ３０は、第２レンズＬ２、第７レンズＬ７及び第８レンズＬ８が樹脂製であり、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５及び第６レンズＬ６がガラス製である。

広角レンズ３０の光学諸値およびレンズデータを表１３に示し、各レンズの焦点距離を表１４に示す。広角レンズ３０は、第２レンズＬ２のアッベ数ν２が５０よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ３０は、第３レンズＬ３の屈折率Ｎ３が１．９よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ３０は、第５レンズＬ５が低屈折率かつ高アッベ数、第６レンズＬ６が高屈折率かつ低アッベ数であるので、色収差の補正をより良好にできる。

第１レンズＬ１の面Ｒ１の頂点から開口絞り１１（面Ｒ９）までの距離ＴＡは、軸上面間隔Ｄ１〜Ｄ８の和であり、面Ｒ１の頂点から物体無限遠時の像面Ｒ１９までの距離ＴＴは、軸上面間隔Ｄ１〜Ｄ１８の和である。表１３，１４に基づいて広角レンズ３０における条件式（１）、（２）及び（３）の各数値を表１５に示す。

広角レンズ３０は、条件式（１）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、第１レンズＬ１を小径化して広角レンズ３０を小型化できる。広角レンズ３０は、条件式（２）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、広角レンズ３０の全長を小さくして広角レンズ３０を小型化できる。広角レンズ３０は、条件式（３）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくでき、周辺部の解像性能を向上できる。

広角レンズ３０における第２レンズＬ２の面Ｒ３，Ｒ４のコーニック定数および非球面係数データを表１６に、第７レンズＬ７の面Ｒ１３，Ｒ１４のコーニック定数および非球面係数データを表１７に、第８レンズＬ８の面Ｒ１５，Ｒ１６のコーニック定数および非球面係数データを表１８に示す。なお、広角レンズ３０は、面Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６の１０次の非球面係数Ｄが０である。

広角レンズ３０は、表１６〜１８のように面Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６の非球面形状が設定されることで、広角レンズ３０が立体射影方式となり、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。また、広角レンズ３０は、非球面による像の補正を６つのレンズ面に分担させることができるので、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、レンズ設計を容易にできると共に、周辺部の解像性能を向上できる。

広角レンズ３０から得られる諸収差図を図８（ａ）〜（ｊ）及び図９（ａ）〜（ｃ）に示す。図８（ａ）〜（ｅ）は、光軸Ａｘに対する主光線の画角が順に９０°，７６°，５７°，３８°，０°のときのタンジェンシャル方向の横収差図である。図８（ｆ）〜（ｊ）は、光軸Ａｘに対する主光線の画角が順に９０°，７６°，５７°，３８°，０°のときのサジタル方向の横収差図である。図８（ａ）〜（ｊ）は、横軸が入射瞳座標（瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値）であり、縦軸が横収差（ｍｍ）である。なお、図８（ａ）〜（ｊ）は、光線の波長が４３６ｎｍの場合を１点鎖線、波長が５８８ｎｍの場合を実線、波長が６５６ｎｍの場合を２点鎖線で示している。

図９（ａ）は球面収差図であり、図９（ｂ）は像面湾曲および非点収差図であり、図９（ｃ）は歪曲収差図である。図９（ａ）は、横軸が光軸Ａｘ近傍の像面からの光軸Ａｘ方向のズレ量（ｍｍ）であり、縦軸が入射瞳座標である。図９（ａ）は光線の波長が４３６ｎｍの場合を１点鎖線、波長が５８８ｎｍの場合を実線、波長が６５６ｎｍの場合を２点鎖線で示している。

図９（ｂ）は、横軸が光軸Ａｘ近傍の像面からの光軸Ａｘ方向のズレ量（ｍｍ）であり、縦軸が光軸Ａｘに対する主光線の画角（°）である。図９（ｂ）は、光線の波長が５８８ｎｍの場合のサジタル面上の収差Ｓを実線、波長が５８８ｎｍの場合のタンジェンシャル面上の収差Ｔを破線で示している。図９（ｃ）は、横軸が歪曲収差（％）であり、縦軸が光軸Ａｘに対する主光線の画角（°）であり、光線の波長が５８８ｎｍの場合を示している。

（第４実施例）
図１０を参照して第４実施例における広角レンズ４０を説明する。図１０は、第４実施例における広角レンズ４０の光軸Ａｘを含む断面図である。図１０に示すように、本実施例の広角レンズ４０は、第５レンズＬ５が両凸レンズであり、第６レンズＬ６が両凹レンズであり、第２レンズＬ２の両面Ｒ３，Ｒ４、第７レンズＬ７の両面Ｒ１３，Ｒ１４、第８レンズＬ８の両面Ｒ１５，Ｒ１６がそれぞれ非球面に形成される。広角レンズ４０は、第２レンズＬ２、第７レンズＬ７及び第８レンズＬ８が樹脂製であり、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５及び第６レンズＬ６がガラス製である。

広角レンズ４０の光学諸値およびレンズデータを表１９に示し、各レンズの焦点距離を表２０に示す。広角レンズ４０は、第２レンズＬ２のアッベ数ν２が５０よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ４０は、第３レンズＬ３の屈折率Ｎ３が１．９よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ４０は、第５レンズＬ５が低屈折率かつ高アッベ数、第６レンズＬ６が高屈折率かつ低アッベ数であるので、色収差の補正をより良好にできる。

第１レンズＬ１の面Ｒ１の頂点から開口絞り１１（面Ｒ９）までの距離ＴＡは、軸上面間隔Ｄ１〜Ｄ８の和であり、面Ｒ１の頂点から物体無限遠時の像面Ｒ１９までの距離ＴＴは、軸上面間隔Ｄ１〜Ｄ１８の和である。表１９，２０に基づいて広角レンズ４０における条件式（１）、（２）及び（３）の各数値を表２１に示す。

広角レンズ４０は、条件式（１）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、第１レンズＬ１を小径化して広角レンズ４０を小型化できる。広角レンズ４０は、条件式（２）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、広角レンズ４０の全長を小さくして広角レンズ４０を小型化できる。広角レンズ４０は、条件式（３）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくでき、周辺部の解像性能を向上できる。

広角レンズ４０における第２レンズＬ２の面Ｒ３，Ｒ４のコーニック定数および非球面係数データを表２２に、第７レンズＬ７の面Ｒ１３，Ｒ１４のコーニック定数および非球面係数データを表２３に、第８レンズＬ８の面Ｒ１５，Ｒ１６のコーニック定数および非球面係数データを表２４に示す。なお、広角レンズ４０は、面Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６の１０次の非球面係数Ｄが０である。

広角レンズ４０は、表２２〜２４のように面Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６の非球面形状が設定されることで、広角レンズ４０が立体射影方式となり、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。また、広角レンズ４０は、非球面による像の補正を６つのレンズ面に分担させることができるので、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、レンズ設計を容易にできると共に、周辺部の解像性能を向上できる。

広角レンズ４０から得られる諸収差図を図１１（ａ）〜（ｊ）及び図１２（ａ）〜（ｃ）に示す。図１１（ａ）〜（ｅ）は、光軸Ａｘに対する主光線の画角が順に９０°，７６°，５７°，３８°，０°のときのタンジェンシャル方向の横収差図である。図１１（ｆ）〜（ｊ）は、光軸Ａｘに対する主光線の画角が順に９０°，７６°，５７°，３８°，０°のときのサジタル方向の横収差図である。図１１（ａ）〜（ｊ）は、横軸が入射瞳座標（瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値）であり、縦軸が横収差（ｍｍ）である。なお、図１１（ａ）〜（ｊ）は、光線の波長が４３６ｎｍの場合を１点鎖線、波長が５８８ｎｍの場合を実線、波長が６５６ｎｍの場合を２点鎖線で示している。

図１２（ａ）は球面収差図であり、図１２（ｂ）は像面湾曲および非点収差図であり、図１２（ｃ）は歪曲収差図である。図１２（ａ）は、横軸が光軸Ａｘ近傍の像面からの光軸Ａｘ方向のズレ量（ｍｍ）であり、縦軸が入射瞳座標である。図１２（ａ）は光線の波長が４３６ｎｍの場合を１点鎖線、波長が５８８ｎｍの場合を実線、波長が６５６ｎｍの場合を２点鎖線で示している。

図１２（ｂ）は、横軸が光軸Ａｘ近傍の像面からの光軸Ａｘ方向のズレ量（ｍｍ）であり、縦軸が光軸Ａｘに対する主光線の画角（°）である。図１２（ｂ）は、光線の波長が５８８ｎｍの場合のサジタル面上の収差Ｓを実線、波長が５８８ｎｍの場合のタンジェンシャル面上の収差Ｔを破線で示している。図１２（ｃ）は、横軸が歪曲収差（％）であり、縦軸が光軸Ａｘに対する主光線の画角（°）であり、光線の波長が５８８ｎｍの場合を示している。

（第５実施例）
図１３を参照して第５実施例における広角レンズ５０を説明する。図１３は、第５実施例における広角レンズ５０の光軸Ａｘを含む断面図である。図１３に示すように、本実施例の広角レンズ５０は、第５レンズＬ５が正の屈折力を有し、第６レンズＬ６が負の屈折力を有する物体側に凹のメニスカスレンズであり、第２レンズＬ２の両面Ｒ３，Ｒ４、第７レンズＬ７の両面Ｒ１３，Ｒ１４、第８レンズＬ８の両面Ｒ１５，Ｒ１６がそれぞれ非球面に形成される。第５レンズＬ５は、面Ｒ１０が略平面（僅かに物体側に凸）に形成され、面Ｒ１１が像側に凸に形成される。広角レンズ５０は、第２レンズＬ２、第７レンズＬ７及び第８レンズＬ８が樹脂製であり、第１レンズＬ１、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５及び第６レンズＬ６がガラス製である。

広角レンズ５０の光学諸値およびレンズデータを表２５に示し、各レンズの焦点距離を表２６に示す。広角レンズ５０は、第２レンズＬ２のアッベ数ν２が５０よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ５０は、第３レンズＬ３の屈折率Ｎ３が１．９よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。

第１レンズＬ１の面Ｒ１の頂点から開口絞り１１（面Ｒ９）までの距離ＴＡは、軸上面間隔Ｄ１〜Ｄ８の和であり、面Ｒ１の頂点から物体無限遠時の像面Ｒ１９までの距離ＴＴは、軸上面間隔Ｄ１〜Ｄ１８の和である。表２５，２６に基づいて広角レンズ５０における条件式（１）、（２）及び（３）の各数値を表２７に示す。

広角レンズ５０は、条件式（１）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、第１レンズＬ１を小径化して広角レンズ５０を小型化できる。広角レンズ５０は、条件式（２）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、広角レンズ５０の全長を小さくして広角レンズ５０を小型化できる。広角レンズ５０は、条件式（３）を満足するので、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくでき、周辺部の解像性能を向上できる。

広角レンズ５０における第２レンズＬ２の面Ｒ３，Ｒ４のコーニック定数および非球面係数データを表２８に、第７レンズＬ７の面Ｒ１３，Ｒ１４のコーニック定数および非球面係数データを表２９に、第８レンズＬ８の面Ｒ１５，Ｒ１６のコーニック定数および非球面係数データを表３０に示す。なお、広角レンズ５０は、面Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６の１０次の非球面係数Ｄが０である。

広角レンズ５０は、表２８〜３０のように面Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６の非球面形状が設定されることで、広角レンズ５０が立体射影方式となり、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。また、広角レンズ５０は、非球面による像の補正を６つのレンズ面に分担させることができるので、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、レンズ設計を容易にできると共に、周辺部の解像性能を向上できる。

広角レンズ５０から得られる諸収差図を図１４（ａ）〜（ｊ）及び図１５（ａ）〜（ｃ）に示す。図１４（ａ）〜（ｅ）は、光軸Ａｘに対する主光線の画角が順に９０°，７６°，５７°，３８°，０°のときのタンジェンシャル方向の横収差図である。図１４（ｆ）〜（ｊ）は、光軸Ａｘに対する主光線の画角が順に９０°，７６°，５７°，３８°，０°のときのサジタル方向の横収差図である。図１４（ａ）〜（ｊ）は、横軸が入射瞳座標（瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値）であり、縦軸が横収差（ｍｍ）である。なお、図１４（ａ）〜（ｊ）は、光線の波長が４３６ｎｍの場合を１点鎖線、波長が５８８ｎｍの場合を実線、波長が６５６ｎｍの場合を２点鎖線で示している。

図１５（ａ）は球面収差図であり、図１５（ｂ）は像面湾曲および非点収差図であり、図１５（ｃ）は歪曲収差図である。図１５（ａ）は、横軸が光軸Ａｘ近傍の像面からの光軸Ａｘ方向のズレ量（ｍｍ）であり、縦軸が入射瞳座標である。図１５（ａ）は光線の波長が４３６ｎｍの場合を１点鎖線、波長が５８８ｎｍの場合を実線、波長が６５６ｎｍの場合を２点鎖線で示している。

図１５（ｂ）は、横軸が光軸Ａｘ近傍の像面からの光軸Ａｘ方向のズレ量（ｍｍ）であり、縦軸が光軸Ａｘに対する主光線の画角（°）である。図１５（ｂ）は、光線の波長が５８８ｎｍの場合のサジタル面上の収差Ｓを実線、波長が５８８ｎｍの場合のタンジェンシャル面上の収差Ｔを破線で示している。図１５（ｃ）は、横軸が歪曲収差（％）であり、縦軸が光軸Ａｘに対する主光線の画角（°）であり、光線の波長が５８８ｎｍの場合を示している。

以上、実施の形態および実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記各実施例では広角レンズ１０，２０，３０，４０，５０の最大画角が１８０°である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、広角レンズの最大画角を１５０°以上に構成することは当然可能である。

上記実施の形態および上記各実施例では、少なくとも１面に非球面を有するレンズが樹脂製である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、少なくとも１面に非球面を有するレンズをガラス製にすることは当然可能である。また、両面が球面であるレンズがガラス製である場合に限らず、両面が球面であるレンズを樹脂製にすることも可能である。

上記各実施例では、正の屈折力を有する第５レンズＬ５と、負の屈折力を有する第６レンズＬ６とを接合して負の屈折力を有する接合レンズＬ５６を構成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、負の屈折力を有する第５レンズＬ５と、正の屈折力を有する第６レンズＬ６とを接合して負の屈折力を有する接合レンズＬ５６を構成することは当然可能である。

１０，２０，３０，４０，５０ 広角レンズ
１１ 開口絞り
Ｇ１ 第１群
Ｇ２ 第２群
Ｇ３ 第３群
Ｌ１ 第１レンズ
Ｌ２ 第２レンズ
Ｌ３ 第３レンズ
Ｌ４ 第４レンズ
Ｌ５ 第５レンズ
Ｌ６ 第６レンズ
Ｌ７ 第７レンズ
Ｌ８ 第８レンズ
Ｌ５６ 接合レンズ
Ｒ１９ 像面

Claims (6)

1. 物体側から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する第２群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第３群とから構成される広角レンズであって、
   前記第１群は、物体側から順に、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第１レンズと、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第２レンズとから構成され、
   前記第２群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有し物体側に凹の第４レンズとから構成され、
   前記第３群は、物体側から順に、第５レンズと第６レンズとを接合した負の屈折力を有する接合レンズと、正の屈折力を有する第７レンズと、正の屈折力を有する第８レンズとから構成され、
   前記第２レンズ及び前記第８レンズは、それぞれ少なくとも１つの面が非球面に形成されることを特徴とする広角レンズ。
2. 物体無限遠時における前記第１レンズの物体側の面の頂点から前記開口絞りまでの距離をＴＡとし、物体無限遠時における前記第１レンズの物体側の面の頂点から像面までの距離をＴＴとしたときに、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１記載の広角レンズ。
   

   
3. 物体無限遠時における前記第１レンズの物体側の面の頂点から像面までの距離をＴＴとし、レンズ全体の焦点距離をｆとしたときに、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の広角レンズ。
   

   
4. 前記第７レンズは、少なくとも１つの面が非球面に形成され、
   前記第２レンズの焦点距離をｆ２とし、前記第７レンズの焦点距離をｆ７とし、
   前記第８レンズの焦点距離をｆ８としたときに、以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の広角レンズ。
   

   
5. 前記第２レンズのアッベ数が５０よりも大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の広角レンズ。
6. 前記第３レンズの屈折率が１．９よりも大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の広角レンズ。
   

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