JP6824618B2

JP6824618B2 - 広角レンズ

Info

Publication number: JP6824618B2
Application number: JP2016070437A
Authority: JP
Inventors: 忠史小宮山
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2021-02-03
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: JP2017181857A; CN107272163A; TW201802516A; EP3226053A1; EP3226053B1; CN107272163B; TWI728083B

Description

本発明は、４群５枚構成の広角レンズに関するものである。

撮像レンズとして、物体側から像側に向かって順に配置された第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、絞り、第４レンズ、および第５レンズを有し、第４レンズおよび第５レンズが接合レンズとして構成された４群５枚構成の広角レンズが提案されている（特許文献１参照）。かかる特許文献１に記載の広角レンズにおいて、第４レンズと第５レンズについては、第４レンズの凹曲面からなる像側のレンズ面と第５レンズの凸曲面からなる物体側のレンズ面とを接合した接合レンズとし、倍率色収差等を低減した構成が採用されている。

特開２０１５−４５８０３号公報

特許文献１に記載の広角レンズでは、レンズ系全体の有効焦点距離が１ｍｍであり、接合レンズにおける接合面(第９面)の中心曲率半径が０．４３２７ｍｍである。このため、第４レンズの凹曲面からなる像側のレンズ面、および第５レンズの凸曲面からなる物体側のレンズ面の曲率が大きいので、レンズ単体の製作工程および接合工程を安定して行うことが難しい等、工程上の負荷が大きいという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、工程上の負荷を増大させずに、収差を低減することのできる広角レンズを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の広角レンズは、物体側から像側に向かって順に配置された第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、絞り、第４レンズ、および第５レンズからなり、前記第１レンズは、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズであり、前記第２レンズは、像側に凹面を向けた負レンズであって、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、前記第３レンズは、物体側に凹面を向け、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズであって、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、前記第４レンズは、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、または両凹レンズであり、前記第５レンズは、両凸レンズであり、前記第４レンズおよび前記第５レンズは、プラスチックレンズであって、前記第４レンズの像側のレンズ面と前記第５レンズの物体側のレンズ面が接合された接合レンズを構成しており、
前記第４レンズの屈折率をｎ４としたとき、屈折率ｎ４は、以下の関係
ｎ４≧１．６３２・・・条件式（１）
を満たし、
前記接合レンズにおける接合面の中心曲率半径をＲ４５とし、レンズ系全体の有効焦点距離をｆ０としたとき、中心曲率半径Ｒ４５および有効焦点距離ｆ０は、以下の関係
０．５＜｜Ｒ４５／ｆ０｜＜０．８・・・条件式（２）
を満たし、
前記第４レンズのアッベ数をν４としたとき、アッベ数ν４は、以下の関係
ν４≦２４・・・条件式（３）
を満たすことを特徴とする。

本発明に係る広角レンズでは、第４レンズの屈折率ｎ４が条件式（１）を満たすため、
光学全長を短くすることができるとともに、接合レンズにおける接合面の曲率半径Ｒ４５、および光学系全体の有効焦点距離ｆ０が条件式（２）を満たすように構成することができる。このため、倍率色収差を低減することができる。また、接合レンズにおける接合面の曲率半径Ｒ４５に下限を設けたため、第４レンズの凹曲面からなる像側のレンズ面、および第５レンズの凸曲面からなる物体側のレンズ面の中心曲率半径が大きい。従って、レンズ単体の製作工程および接合工程を安定して行うことができる等、工程上の負荷が小さい。かかる構成によれば、第４レンズに屈折率ｎ４が高い材料を用いることが容易であるため、倍率色収差等を低減するのが比較的容易である。

本発明において、前記第４レンズおよび前記第５レンズの合成焦点距離をｆ４５としたとき、合成焦点距離ｆ４５は、以下の関係
ｆ４５／ｆ０＜３・・・条件式（４）
を満たす態様を採用することができる。かかる構成によれば、色収差等の低減を図ることができる。

本発明において、前記第４レンズの焦点距離をｆ４としたとき、焦点距離ｆ４は、以下の関係
−２＜ｆ４／ｆ０＜０・・・条件式（５）
を満たす態様を採用することができる。

本発明において、前記第１レンズおよび前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２とし、前記第３レンズ、前記第４レンズおよび前記第５レンズの合成焦点距離をｆ３４５としたとき、合成焦点距離ｆ１２および合成焦点距離ｆ３４５は、以下の関係
−１＜ｆ１２／ｆ３４５＜０・・・条件式（６）
を満たす態様を採用することができる。かかる構成によれば、収差全般を低減することができる。また、ｆ１２／ｆ３４５が負であるため、温度特性において有利である。

本発明において、水平画角が１２０度以上である態様を採用することができる。

本発明に係る広角レンズでは、第４レンズの屈折率ｎ４が条件式（１）を満たすため、光学全長を短くすることができるとともに、接合レンズにおける接合面の曲率半径Ｒ４５、および光学系全体の有効焦点距離ｆ０が条件式（２）を満たすように構成することができる。このため、倍率色収差を低減することができる。また、接合レンズにおける接合面の曲率半径Ｒ４５に下限を設けたため、第４レンズの凹曲面からなる像側のレンズ面、および第５レンズの凸曲面からなる物体側のレンズ面の中心曲率半径が大きい。従って、レンズ単体の製作工程および接合工程を安定して行うことができる等、工程上の負荷が小さい。

本発明の参考例に係る広角レンズの説明図である。図１に示す広角レンズにおける各レンズデータおよび非球面係数等を示す説明図である。図１に示す広角レンズの非点収差等を示す説明図である。図１に示す広角レンズの横収差を示す説明図である。本発明の実施例１に係る広角レンズの説明図である。図５に示す広角レンズにおける各レンズデータおよび非球面係数等を示す説明図である。図５に示す広角レンズの非点収差等を示す説明図である。図５に示す広角レンズの横収差を示す説明図である。本発明の実施例２に係る広角レンズの説明図である。図９に示す広角レンズにおける各レンズデータおよび非球面係数等を示す説明図である。図９に示す広角レンズの非点収差等を示す説明図である。図９に示す広角レンズの横収差を示す説明図である。本発明の実施例３に係る広角レンズの説明図である。図１３に示す広角レンズにおける各レンズデータおよび非球面係数等を示す説明図である。図１３に示す広角レンズの非点収差等を示す説明図である。図１３に示す広角レンズの横収差を示す説明図である。本発明の実施例４に係る広角レンズの説明図である。図１７に示す広角レンズにおける各レンズデータおよび非球面係数等を示す説明図である。図１７に示す広角レンズの非点収差等を示す説明図である。図１７に示す広角レンズの横収差を示す説明図である。

図面を参照して、本発明を適用した広角レンズを説明する。なお、以下の説明においては、特別な指示がない限り、その単位はｍｍである。

［参考例］
図１は、本発明の参考例に係る広角レンズ１０の説明図であり、図１には、レンズデータおよび非球面係数に対応する面ナンバーを括弧内に示してある。また、面ナンバーの後ろに「＊」を付した面は非球面である。図２は、図１に示す広角レンズ１０における各レンズデータおよび非球面係数等を示す説明図である。図３は、図１に示す広角レンズ１０の非点収差等を示す説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、非点収差／ディストーション（歪曲収差）、球面収差、および倍率色収差を示す説明図である。図３において、サジタル方向の特性にはＳを付し、タンジェンシャル方向の特性にはＴを付してある。また、ディストーションとは、撮像中央部と周辺部における像の変化比率を示し、ディストーションをあらわす数値の絶対値が小さいほど、高精度なレンズといえる。図４は、図１に示す広角レンズ１０の横収差を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）には、０ｄｅｇ、２９．４６ｄｅｇ、５５．４０ｄｅｇ、７６．７６ｄｅｇ、９５．９０ｄｅｇにおけるＸ軸方向およびＹ軸方向における横収差を示してある。なお、図３および図４において、波長６４５の光に対する収差については（Ｒ）を付し、波長５８８の
光に対する収差については（Ｇ）を付し、波長４８６の光に対する収差については（Ｂ）を付してある。なお、図２に示す非球面係数Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０は、以下の非球面関数における各係数に相当する。ここで、Ｚはサグ量、ｃは曲率半径の逆数、Ｋは円錐係数、ｒは光線高さである。

図１に示す広角レンズ１０は水平画角が１２０度以上である。広角レンズ１０では、物体側から像側に向かって第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３、絞り１７、第４レンズ１４、および第５レンズ１５が順に配置されており、第５レンズ１５に対して像側には、フィルタ１８および撮像素子１９が順に配置される。第１レンズ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。本形態において、第１レンズ１１の凸面からなる物体側の面（第１面１）は球面であり、凹面からなる像側の面（第２面２）は非球面である。

第２レンズ１２は、像側に凹面を向けた負レンズである。本形態において、第２レンズ１２は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズであって、凸面からなる物体側のレンズ面（第３面３）、および凹面からなる像側のレンズ面（第４面４）の少なくとも一方が非球面である。本形態において、第２レンズ１２の物体側の面（第３面３）、および像側の面（第４面４）の双方が非球面である。

第３レンズ１３は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、または両凸レンズであって、物体側のレンズ面（第５面５）および像側のレンズ面（第６面６）の少なくとも一方が非球面である。本形態において、第３レンズ１３は、両凸レンズであって、凸面からなる物体側の面（第５面５）、および凸面からなる像側の面（第６面６）の双方が非球面である。

第４レンズ１４は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、または両凹レンズである。本形態において、第４レンズ１４は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズであって、第４レンズ１４の凸面からなる物体側の面（第８面８）、および凹面からなる像側の面（第９面９）の双方が非球面である。

第５レンズ１５は、両凸レンズである。第４レンズ１４および第５レンズ１５は、プラスチックレンズであって、第４レンズ１４の像側のレンズ面と第５レンズの物体側のレンズ面が接合された接合レンズ１６を構成している。接合レンズ１６の接合面（第９面９）、および第５レンズ１５の凸面からなる像側の面（第１０面１０）の双方が非球面である。本形態においては、第１レンズ１１、第２レンズ１２および第３レンズ１３も、第４レンズ１４および第５レンズと同様、プラスチックレンズである。

このように構成した広角レンズ１０の主なパラメータを表１に示す。表１に示すパラメータは、以下の通りである。なお、表１には、後述する実施例１〜４のパラメータも示してある。
ｆ０・・レンズ系全体の有効焦点距離
ｆ４・・第４レンズ１４の焦点距離
ｆ１２・・第１レンズ１１および第２レンズ１２の合成焦点距離
ｆ３４５・・第３レンズ１３、第４レンズ１４、および第５レンズ１５の合成焦点距離
ｆ４５・・第４レンズ１４、および第５レンズ１５の合成焦点距離
Ｒ４５・・接合レンズ１６の接合面の中心曲率半径
ｎ４・・第４レンズ１４の屈折率
ν４・・第４レンズ１４のアッベ数

図２に示すように、広角レンズ１０は、光学系全体の有効焦点距離ｆ０（Effective Focal Length）が０．８２２ｍｍであり、物像間距離（Total Track／光学全長）が９．２０６ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値（Image Space F/#）が２．４であり、最大画角（Max. Field Angle）が１９２ｄｅｇであり、水平画角（Horizontal Field Angle）が１９２ｄｅｇである。

また、図２および表１に示すように、広角レンズ１０は、以下の条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）を全て満たしている。まず、第４レンズ１４の屈折率ｎ４は１．６３２であり、以下の条件式（１）を満たしている。
ｎ４≧１．６３２・・・条件式（１）

また、接合レンズ１６における接合面（第９面９）の中心曲率半径Ｒ４５は、０．５１５ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０が０．８２２ｍｍである。従って、以下の条件式（２）を満たしている。
０．５＜｜Ｒ４５／ｆ０｜＝０．６２７＜０．８・・・条件式（２）

また、第４レンズ１４のアッベ数ν４は、２３．３であり、以下の条件式（３）を満たしている。
ν４≦２４・・・条件式（３）

かかる第４レンズ１４に用いる材料としては、例えば、大阪ガスケミカル株式会社製の光学用ポリエステル樹脂（ＯＫＰ４ＨＴ）等を例示することができる。

第４レンズ１４および第５レンズ１５の合成焦点距離ｆ４５は２．３１４ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０は０．８２２ｍｍである。従って、以下の条件式（４）を満たしている。
ｆ４５／ｆ０＝２．８１６＜３・・・条件式（４）

第４レンズ１４の焦点距離ｆ４は−１．４５４ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０は０．８２２ｍｍである。従って、焦点距離ｆ４は、以下の条件式（５）を満たしている。
−２＜ｆ４／ｆ０＝−１．７６９＜０・・・条件式（５）

第１レンズ１１および第２レンズ１２の合成焦点距離ｆ１２は−０．８８９ｍｍであり
、第３レンズ１３、第４レンズ１４および第５レンズ１５の合成焦点距離ｆ３４５は２．１８２ｍｍである。従って、合成焦点距離ｆ１２および合成焦点距離ｆ３４５は、以下の条件式（６）を満たしている。
−１＜ｆ１２／ｆ３４５＝−０．４０８＜０・・・条件式（６）
を満たしている。

このように構成した広角レンズ１０の非点収差／ディストーション（歪曲収差）、球面収差、および倍率色収差は、図３に示す通りであり、横収差は図４に示す通りであり、いずれも収差も小さい。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の広角レンズ１０は、４群５枚のレンズ構成を有し、かつ、５枚のレンズのいずれもがプラスチックレンズからなる。このため、広角レンズ１０は、水平画角が１２０°以上であっても、小型軽量、かつ、低コストのいずれにも対応することができる。また、計９つの面のうち、８つの面が非球面であるため、図３に示すように、少ない枚数で収差を低減することができる。

また、本形態の広角レンズ１０では、第４レンズ１４の屈折率ｎ４が条件式（１）を満たしており、屈折率ｎ４が１．６より大きい。このため、広角レンズ１０の光学全長を短くすることができるとともに、接合レンズ１６における接合面（第９面９）の曲率半径Ｒ４５、および光学系全体の有効焦点距離ｆ０が条件式（２）を満たすように構成しやすい。従って、倍率色収差を低減することができる。また、接合レンズ１６における接合面（第９面９）の曲率半径Ｒ４５に下限を設けたため、第４レンズ１４の凹曲面からなる像側のレンズ面、および第５レンズ１５の凸曲面からなる物体側のレンズ面の中心曲率半径が大きい。従って、レンズ単体の製作工程および接合工程を安定して行うことができる等、工程上の負荷が小さい。しかも、第４レンズ１４のアッベ数ν４が条件式（３）を満たしており、アッベ数ν４が２７より小さい。このため、第４レンズ１４に屈折率ｎ４が高い材料を用いることが容易であるため、倍率色収差等を低減することができる。

また、第４レンズ１４および第５レンズ１５の合成焦点距離ｆ４５が短く、条件式（４）を満たしている。このため、色収差等の低減を図ることができる。また、第４レンズ１４の焦点距離ｆ４が短く、条件式（５）を満たしている。このため、色収差の低減に有利である。また、第１レンズ１１および第２レンズ１２の合成焦点距離ｆ１２と、第３レンズ１３、第４レンズ１４および第５レンズ１５の合成焦点距離ｆ３４５が条件式（６）を満たし、かつ、第１レンズ１１および第２レンズ１２の合成焦点距離ｆ１２の極性がマイナスである。このため、温度特性において有利である。

［実施例１］
図５は、本発明の実施例１に係る広角レンズ１０の説明図である。図６は、図５に示す広角レンズ１０における各レンズデータおよび非球面係数等を示す説明図である。図７は、図５に示す広角レンズ１０の収差を示す説明図である。図８は、図５に示す広角レンズ１０の横収差を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、参考例と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの詳細な説明を省略する。

図５に示す広角レンズ１０は、参考例と同様、水平画角が１２０度以上であり、物体側から像側に向かって第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３、絞り１７、第４レンズ１４、および第５レンズ１５が順に配置されている。第１レンズ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。本形態において、第１レンズ１１の凸面からなる物体側の面（第１面１）は球面であり、凹面からなる像側の面（第２面２）は非球面である。

第３レンズ１３は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ、または両凸レンズであって、物体側のレンズ面（第５面５）および像側のレンズ面（第６面６）の少なくとも一方が非球面である。本形態において、第３レンズ１３は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズであって、凹面からなる物体側の面（第５面５）、および凸面からなる像側の面（第６面６）の双方が非球面である。

このように構成した広角レンズ１０において、光学系全体の有効焦点距離ｆ０が１．４１０ｍｍであり、物像間距離が１１．３７８ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値が２．０であり、最大画角が１５６ｄｅｇ、水平画角が１３０ｄｅｇである。

また、図６および表１に示すように、広角レンズ１０は、以下の条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）を全て満たしている。まず、第４レンズ１４の屈折率ｎ４は１．６３２であり、条件式（１）を満たしている。接合レンズ１６における接合面（第９面９）の中心曲率半径Ｒ４５は、０．７５０ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０が１．４１０である。従って、｜Ｒ４５／ｆ０｜は、０．５３２であり、条件式（２）を満たしている。第４レンズ１４のアッベ数ν４は、２３．３であり、条件式（３）を満たしている。

第４レンズ１４および第５レンズ１５の合成焦点距離ｆ４５は３．０５７ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０は１．４１０ｍｍであるから、ｆ４５／ｆ０は２．１６８であり、条件式（４）を満たしている。第４レンズ１４の焦点距離ｆ４は−２．７８７ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０は１．４１０ｍｍであるから、ｆ４／ｆ０＝−１．９７６であり、条件式（５）を満たしている。第１レンズ１１および第２レンズ１２の合成焦点距離ｆ１２は−１．６６２ｍｍであり、第３レンズ１３、第４レンズ１４および第５レンズ１５の合成焦点距離ｆ３４５は２．６４８ｍｍである。従って、ｆ１２／ｆ３４５＝−０．６２８であり、条件式（６）を満たしている。

このように構成した広角レンズ１０の非点収差／ディストーション（歪曲収差）、球面収差、および倍率色収差は、図７に示す通りであり、横収差は図８に示す通りであり、いずれも収差も小さい。

以上説明したように、本形態の広角レンズ１０は、４群５枚のレンズ構成を有し、かつ、５枚のレンズのいずれもがプラスチックレンズからなる。このため、広角レンズ１０は、水平画角が１２０°以上であっても、小型軽量、かつ、低コストのいずれにも対応することができる。また、計９つの面のうち、８つの面が非球面であるため、図７に示すように、少ない枚数で収差を低減することができる。

また、本形態の広角レンズ１０では、接合レンズ１６における接合面（第９面９）の曲率半径Ｒ４５、および光学系全体の有効焦点距離ｆ０が条件式（２）を満たしているため、倍率色収差を低減することができる。また、接合レンズ１６における接合面（第９面９）の曲率半径Ｒ４５に下限を設けたため、第４レンズ１４の凹曲面からなる像側のレンズ面、および第５レンズ１５の凸曲面からなる物体側のレンズ面の中心曲率半径が大きい。従って、レンズ単体の製作工程および接合工程を安定して行うことができる等、参考例と同様な効果を奏する。

［実施例２］
図９は、本発明の実施例２に係る広角レンズ１０の説明図である。図１０は、図９に示す広角レンズ１０における各レンズデータおよび非球面係数等を示す説明図である。図１１は、図９に示す広角レンズ１０の収差を示す説明図である。図１２は、図９に示す広角レンズ１０の横収差を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、参考例と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの詳細な説明を省略す
る。

図９に示す広角レンズ１０は、参考例と同様、水平画角が１２０度以上であり、物体側から像側に向かって第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３、絞り１７、第４レンズ１４、および第５レンズ１５が順に配置されている。第１レンズ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。本形態において、第１レンズ１１の凸面からなる物体側の面（第１面１）、および凹面からなる像側の面（第２面２）の双方が球面である。

第５レンズ１５は、両凸レンズである。第４レンズ１４および第５レンズ１５は、プラスチックレンズであって、第４レンズ１４の像側のレンズ面と第５レンズの物体側のレンズ面が接合された接合レンズ１６を構成している。接合レンズ１６の接合面（第９面９）、および第５レンズ１５の凸面からなる像側の面（第１０面１０）の双方が非球面である
。本形態においては、第１レンズ１１はガラスレンズであり、第２レンズ１２および第３レンズ１３は、第４レンズ１４および第５レンズと同様、プラスチックレンズである。

このように構成した広角レンズ１０において、光学系全体の有効焦点距離ｆ０が１．４１０ｍｍであり、物像間距離が１１．４６５ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値が２．０であり、最大画角が１５６ｄｅｇ、水平画角が１３１ｄｅｇである。

また、図１０および表１に示すように、広角レンズ１０は、以下の条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）を全て満たしている。まず、第４レンズ１４の屈折率ｎ４は１．６３２であり、条件式（１）を満たしている。また、接合レンズ１６における接合面（第９面９）の中心曲率半径Ｒ４５は、０．７６４ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０が１．４１０である。従って、｜Ｒ４５／ｆ０｜は、０．５４２であり、条件式（２）を満たしている。第４レンズ１４のアッベ数ν４は、２３．３であり、条件式（３）を満たしている。

第４レンズ１４および第５レンズ１５の合成焦点距離ｆ４５は３．２０５ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０は１．４１０ｍｍであるから、ｆ４５／ｆ０は２．２７２であり、条件式（４）を満たしている。第４レンズ１４の焦点距離ｆ４は−２．２４９ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０は１．４１０ｍｍであるから、ｆ４／ｆ０＝−１．５９５であり、条件式（５）を満たしている。第１レンズ１１および第２レンズ１２の合成焦点距離ｆ１２は−１．８０７ｍｍであり、第３レンズ１３、第４レンズ１４および第５レンズ１５の合成焦点距離ｆ３４５は２．６７１ｍｍである。従って、ｆ１２／ｆ３４５＝−０．６７６であり、条件式（６）を満たしている。

このように構成した広角レンズ１０の非点収差／ディストーション（歪曲収差）、球面収差、および倍率色収差は、図１１に示す通りであり、横収差は図１２に示す通りであり、いずれも収差も小さい。

以上説明したように、本形態の広角レンズ１０は、４群５枚のレンズ構成を有し、かつ、４枚のレンズがプラスチックレンズからなる。このため、広角レンズ１０は、水平画角が１２０°以上であっても、小型軽量、かつ、低コストのいずれにも対応することができる。また、計９つの面のうち、７つの面が非球面であるため、図１１に示すように、少ない枚数で収差を低減することができる。

［実施例３］
図１３は、本発明の実施例３に係る広角レンズ１０の説明図である。図１４は、図１３に示す広角レンズ１０における各レンズデータおよび非球面係数等を示す説明図である。図１５は、図１３に示す広角レンズ１０の収差を示す説明図である。図１６は、図１３に示す広角レンズ１０の横収差を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、参考例と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの詳細な説明を省略する。

図１３に示す広角レンズ１０は、参考例と同様、水平画角が１２０度以上であり、物体
側から像側に向かって第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３、絞り１７、第４レンズ１４、および第５レンズ１５が順に配置されている。第１レンズ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。本形態において、第１レンズ１１の凸面からなる物体側の面（第１面１）、および凹面からなる像側の面（第２面２）の双方が球面である。

第５レンズ１５は、両凸レンズである。第４レンズ１４および第５レンズ１５は、プラスチックレンズであって、第４レンズ１４の像側のレンズ面と第５レンズの物体側のレンズ面が接合された接合レンズ１６を構成している。接合レンズ１６の接合面（第９面９）、および第５レンズ１５の凸面からなる像側の面（第１０面１０）の双方が非球面である。本形態においては、第１レンズ１１はガラスレンズであり、第２レンズ１２および第３レンズ１３は、第４レンズ１４および第５レンズと同様、プラスチックレンズである。

このように構成した広角レンズ１０において、光学系全体の有効焦点距離ｆ０が１．０５６ｍｍであり、物像間距離が１１．７９４ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値が２．０であり、最大画角が１９３ｄｅｇ、水平画角が１９３ｄｅｇである。

また、図１４および表１に示すように、広角レンズ１０は、以下の条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）を全て満たしている。まず、第４レンズ１４の屈折率ｎ４は１．６３７であり、条件式（１）を満たしている。また、接合レンズ１６における接合面（第９面９）の中心曲率半径Ｒ４５は、０．６１５ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０が１．０５６である。従って、｜Ｒ４５／ｆ０｜は、０．５８２であり、条件式（２）を満たしている。第４レンズ１４のアッベ数ν４は、２４．０であり、条件式（３）を満たしている。

第４レンズ１４および第５レンズ１５の合成焦点距離ｆ４５は３．０５５ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０は１．０５６ｍｍであるから、ｆ４５／ｆ０は２．８９４であり、条件式（４）を満たしている。第４レンズ１４の焦点距離ｆ４は−１．５２８ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０は１．０５６ｍｍであるから、ｆ４／ｆ０＝−１．４４７であり、条件式（５）を満たしている。第１レンズ１１および第２レンズ１２の合成焦点距離ｆ１２は−１．７１１ｍｍであり、第３レンズ１３、第４レンズ１４および第５レンズ１５の合成焦点距離ｆ３４５は２．０８８ｍｍである。従って、ｆ１２
／ｆ３４５＝−０．８１９であり、条件式（６）を満たしている。

このように構成した広角レンズ１０の非点収差／ディストーション（歪曲収差）、球面収差、および倍率色収差は、図１５に示す通りであり、横収差は図１６に示す通りであり、いずれも収差も小さい。

以上説明したように、本形態の広角レンズ１０は、４群５枚のレンズ構成を有し、かつ、４枚のレンズがプラスチックレンズからなる。このため、広角レンズ１０は、水平画角が１２０°以上であっても、小型軽量、かつ、低コストのいずれにも対応することができる。また、計９つの面のうち、７つの面が非球面であるため、図１５に示すように、少ない枚数で収差を低減することができる。

［実施例４］
図１７は、本発明の実施例４に係る広角レンズ１０の説明図である。図１８は、図１７に示す広角レンズ１０における各レンズデータおよび非球面係数等を示す説明図である。図１９は、図１７に示す広角レンズ１０の収差を示す説明図である。図２０は、図１７に示す広角レンズ１０の横収差を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、参考例と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付して図示し、それらの詳細な説明を省略する。

図１７に示す広角レンズ１０は、参考例と同様、水平画角が１２０度以上であり、物体側から像側に向かって第１レンズ１１、第２レンズ１２、第３レンズ１３、絞り１７、第４レンズ１４、および第５レンズ１５が順に配置されている。第１レンズ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。本形態において、第１レンズ１１の凸面からなる物体側の面（第１面１）、および凹面からなる像側の面（第２面２）の双方が球面である。

第２レンズ１２は、像側に凹面を向けた負レンズである。本形態において、第２レンズ１２は、両凹レンズであって、凹面からなる物体側のレンズ面（第３面３）、および凹面からなる像側のレンズ面（第４面４）の少なくとも一方が非球面である。本形態において、第２レンズ１２の物体側の面（第３面３）、および像側の面（第４面４）の双方が非球面である。

第４レンズ１４は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、または両凹レンズである。本形態において、第４レンズ１４は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズであって、第４レンズ１４の凸面からなる物体側の面（第８面８）、および凹面からなる像側の面
（第９面９）の双方が非球面である。

第５レンズ１５は、両凸レンズである。第４レンズ１４および第５レンズ１５は、プラスチックレンズであって、第４レンズ１４の像側のレンズ面と第５レンズの物体側のレンズ面が接合された接合レンズ１６を構成している。接合レンズ１６の接合面（第９面９）、および第５レンズ１５の凸面からなる像側の面（第１０面１０）の双方が非球面である。

本形態においては、第１レンズ１１はガラスレンズであり、第２レンズ１２および第３レンズ１３は、第４レンズ１４および第５レンズと同様、プラスチックレンズである。
このように構成した広角レンズ１０において、光学系全体の有効焦点距離ｆ０が０．６６９ｍｍであり、物像間距離が１１．７０２ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値が２．０であり、最大画角が１９６ｄｅｇ、水平画角が１６１ｄｅｇである。

また、図１８および表１に示すように、広角レンズ１０は、以下の条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）を全て満たしている。まず、第４レンズ１４の屈折率ｎ４は１．６３７であり、条件式（１）を満たしている。また、接合レンズ１６における接合面（第９面９）の中心曲率半径Ｒ４５は、０．４７２ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０が０．６６９である。従って、｜Ｒ４５／ｆ０｜は、０．７０５であり、条件式（２）を満たしている。第４レンズ１４のアッベ数ν４は、２４．０であり、条件式（３）を満たしている。

第４レンズ１４および第５レンズ１５の合成焦点距離ｆ４５は１．８８４ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０は０．６６９ｍｍであるから、ｆ４５／ｆ０は２．８１５であり、条件式（４）を満たしている。第４レンズ１４の焦点距離ｆ４は−１．０６２ｍｍであり、レンズ系全体の有効焦点距離ｆ０は０．６６９ｍｍであるから、ｆ４／ｆ０＝−１．５８７であり、条件式（５）を満たしている。第１レンズ１１および第２レンズ１２の合成焦点距離ｆ１２は−１．４２８ｍｍであり、第３レンズ１３、第４レンズ１４および第５レンズ１５の合成焦点距離ｆ３４５は２．３７２ｍｍである。従って、ｆ１２／ｆ３４５＝−０．６０２であり、条件式（６）を満たしている。

このように構成した広角レンズ１０の非点収差／ディストーション（歪曲収差）、球面収差、および倍率色収差は、図１９に示す通りであり、横収差は図２０に示す通りであり、いずれも収差も小さい。

１０…広角レンズ、１１…第１レンズ、１２…第２レンズ、１３…第３レンズ、１４…第４レンズ、１５…第５レンズ、１６…接合レンズ、１７…絞り、１８…フィルタ、１９…撮像素子

Claims

物体側から像側に向かって順に配置された第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、絞り、第４レンズ、および第５レンズからなり、
前記第１レンズは、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズであり、
前記第２レンズは、像側に凹面を向けた負レンズであって、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、
前記第３レンズは、物体側に凹面を向け、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズであって、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、
前記第４レンズは、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ、または両凹レンズであり、
前記第５レンズは、両凸レンズであり、
前記第４レンズおよび前記第５レンズは、プラスチックレンズであって、前記第４レンズの像側のレンズ面と前記第５レンズの物体側のレンズ面が接合された接合レンズを構成しており、
前記第４レンズの屈折率をｎ４としたとき、屈折率ｎ４は、以下の関係
ｎ４≧１．６３２
を満たし、
前記接合レンズにおける接合面の中心曲率半径をＲ４５とし、レンズ系全体の有効焦点距離をｆ０としたとき、中心曲率半径Ｒ４５および有効焦点距離ｆ０は、以下の関係
０．５＜｜Ｒ４５／ｆ０｜＜０．８
を満たし、
前記第４レンズのアッベ数をν４としたとき、アッベ数ν４は、以下の関係
ν４≦２４
を満たすことを特徴とする広角レンズ。
前記第４レンズおよび前記第５レンズの合成焦点距離をｆ４５としたとき、合成焦点距離ｆ４５は、以下の関係
ｆ４５／ｆ０＜３
を満たすことを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ。
前記第４レンズの焦点距離をｆ４としたとき、焦点距離ｆ４は、以下の関係
−２＜ｆ４／ｆ０＜０
を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の広角レンズ。
前記第１レンズおよび前記第２レンズの合成焦点距離をｆ１２とし、前記第３レンズ、前記第４レンズおよび前記第５レンズの合成焦点距離をｆ３４５としたとき、合成焦点距離ｆ１２および合成焦点距離ｆ３４５は、以下の関係
−１＜ｆ１２／ｆ３４５＜０
を満たすことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の広角レンズ。
水平画角が１２０度以上であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の広角レンズ。