JP6889721B2

JP6889721B2 - 広角レンズ

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Publication number: JP6889721B2
Application number: JP2018529861A
Authority: JP
Inventors: 忠史小宮山
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2021-06-18
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Description

本発明は、車のアラウンドビューモニター等に用いられる広角レンズに関するものである。

最近の監視用途や車載用途で使用されるレンズには、広角および高解像度が要求されている。かかる広角レンズにおいて、高解像度を得るために、絞りに対して像側に接合レンズを設けることにより球面収差を低減した構成が提案されている（特許文献１、２、３、４参照）。また、特許文献３、４には、絞りに対して物体側にも接合レンズを設けた構成が提案されている。

特開２０１５−３４９２２号公報特開２００９−６３８７７号公報特開２０１４−８５５５９号公報特開２０１４−８９３４９号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載の構成のように、絞りに対して像側のみに接合レンズを設けただけでは、周辺部での非点収差や倍率色収差を低減することができないため、車のアラウンドビューモニター等において、画素数を増やして高解像度をさらに向上するような要求に対応できないという問題点がある。また、特許文献３、４に記載の構成のように、絞りに対して両側に接合レンズを設けても、絞りに対して像側に１つの接合レンズのみを設けただけでは、結像面に対する入射角が大きく、収差が発生しやす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、結像面に対する入射角や、収差周辺部での非点収差および倍率色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、本発明に係る広角レンズは、物体側より順に配置された第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、絞り、第５レンズ、第６レンズ、および第７レンズからなり、前記第１レンズは、物体側に凸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、少なくとも一方の面が非球面で、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズであり、前記第３レンズは、少なくとも一方の面が非球面で、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズであり、前記第４レンズは、正レンズであり、前記第５レンズは、正レンズであり、前記第６レンズは、像側に凹面を向けた負レンズであり、前記第７レンズは、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズであり、前記第６レンズと前記第７レンズは、前記第６レンズの像側の面と前記第７レンズの物体側の面とが樹脂材により接合された接合レンズを構成し、前記第５レンズ、前記第６レンズおよび前記第７レンズの合成焦点距離をｆ567（ｍｍ）とし、レンズ系全体の焦点距離をｆ0（ｍｍ）としたとき、前記第５レンズ、前記第６レンズおよび前記第７レンズの焦点距離ｆ567、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ0は、以下の条件
２＜ｆ567／ｆ0＜４
を満たすことを特徴とする。

本発明では、絞りに対して像側に第６レンズと第７レンズとの接合レンズを設けたため、球面収差を低減することができる。また、負レンズからなる第３レンズを配置したため、絞りの両側（物体側および像側）に正レンズからなる第４レンズおよび第５レンズを配置したレンズ構成とすることができ、かかるレンズ構成では、絞りの両側が対称に近い構成となる。従って、周辺部での非点収差や倍率色収差を減少させることができる。それ故、画素サイズが小さな撮像素子を用いた場合でも、光量の低下や色バランスの変化等を抑制することができる。また、負レンズからなる第３レンズを配置したため、第４レンズより前側の負のパワーを第１レンズ、第２レンズおよび第３レンズで分割することができる。それ故、第１レンズの像側の凹面を浅くすることができるので、第１レンズの製造が容易である。また、第６レンズと第７レンズとの接合レンズと絞りとの間に、正レンズからなる第５レンズを配置したため、結像面に対する入射角を比較的小さくすることができる。

本発明において、前記第５レンズは、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズである態様を採用することができる。

本発明において、前記第４レンズは、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズである態様を採用することができる。かかる態様によれば、絞りに対して物体側に配置される第４レンズ、および絞りに対して像側に配置される第５レンズの双方を両凸レンズとしてあるため、絞りの両側が対称に近い構成になっている。このため、周辺部での非点収差や倍率色収差を減少させることができる。

本発明において、前記第４レンズおよび前記第５レンズのうちの少なくとも一方はガラスレンズである態様を採用することができる。かかる態様によれば、第４レンズおよび第５レンズがプラスチックレンズである場合に比して、広角レンズの温度特性を向上することができる。

本発明において、前記第１レンズはガラスレンズである態様を採用することができる。本発明では、第３レンズより前側の負のパワーを第１レンズ、第２レンズおよび第３レンズで分割することができるので、第１レンズの像側の凹面を浅くすることができる。従って、第１レンズにガラスレンズを用いた場合でも、第１レンズの製造が容易である。

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（ｍｍ）とし、レンズ系全体の焦点距離をｆ0（ｍｍ）としたとき、前記第４レンズおよび前記第５レンズの焦点距離ｆ45、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ0は、以下の条件
１＜ｆ45／ｆ0＜３
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、前記第２レンズおよび前記第３レンズを負のレンズ群とし、前記第４レンズ、前記第５レンズ、前記第６レンズおよび前記第７レンズを正のレンズ群とし、前記負のレンズ群の合成焦点距離をｆN（ｍｍ）とし、前記正のレンズ群をの合成焦点距離をｆP（ｍｍ）としたとき、前記負のレンズ群の合成焦点距離ｆN、および前記正のレンズ群の合成焦点距離ｆPは、以下の条件
０．１＜｜ｆN／ｆP｜＜０．５
を満たす態様を採用することができる。

本発明において、物像間距離をｄ0とし、レンズ系全体の焦点距離をｆ0（ｍｍ）としたとき、物像間距離ｄ0、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ0は、以下の条件
８＜ｄ0／ｆ0＜１５
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６レンズのアッベ数をν6とし、前記第７レンズのアッベ数をν7としたとき、アッベ数ν6、ν7は各々、以下の条件
ν6≦３０
５０≦ν7
を満たす態様を採用することができる。

本発明の実施の形態１に係る広角レンズの構成を示す説明図である。図１に示す広角レンズの球面収差および倍率色収差を示す説明図である。図１に示す広角レンズの非点収差および横収差を示す説明図である。本発明の実施の形態２に係る広角レンズの構成を示す説明図である。図４に示す広角レンズの球面収差および倍率色収差を示す説明図である。図４に示す広角レンズの非点収差および横収差を示す説明図である。本発明の実施の形態３に係る広角レンズの構成を示す説明図である。図７に示す広角レンズの球面収差および倍率色収差を示す説明図である。図７に示す広角レンズの非点収差および横収差を示す説明図である。本発明の実施の形態４に係る広角レンズの構成を示す説明図である。図１０に示す広角レンズの球面収差および倍率色収差を示す説明図である。図１０に示す広角レンズの非点収差および横収差を示す説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した広角レンズの実施の形態を説明する。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る広角レンズ１００の構成を示す説明図である。図２は、図１に示す広角レンズ１００の球面収差および倍率色収差を示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）には、球面収差の収差図、および倍率色収差の収差図を示してある。図３は、図１に示す広角レンズ１００の非点収差および横収差を示す説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）には、非点収差の収差図、および横収差の収差図を示してある。なお、図１に各面１〜１６を表すにあたって、非球面には「＊」を付してある。図２（ａ）、（ｂ）および図３（ａ）、（ｂ）には、赤色光Ｒ（波長４８６ｎｍ）、緑色光Ｇ（波長５８８ｎｍ）、青色光Ｂ（波長６５６ｎｍ）における各収差を示してあり、図２（ａ）には、瞳径（Pupil Radius）が０．３３０３ｍｍにおける球面収差を示し、図２（ｂ）には、最大視野（Max. Field）が９７．６３１４ｄｅｇにおける倍率色収差を示してある。図３（ａ）には、サジタル方向の特性にＳを付し、タンジェンシャル方向の特性にＴを付してある。また、図３（ａ）に示す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３（ｂ）には、角度０．００ｄｅｇ、２４．００ｄｅｇ、４７．０４ｄｅｇ、７０．５２ｄｅｇ、９７．６３ｄｅｇにおける光軸に直交する２方向（ｙ方向およびｘ方向）の横収差を示してある。なお、後述する図４〜図１２でも略同様である。

図１に示すように、本形態の広角レンズ１００は、物体側より順に配置された第１レンズ１０、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第４レンズ４０、絞り８０、第５レンズ５０、第６レンズ６０、および第７レンズ７０からなり、第７レンズ７０に対して像側に平板状のフィルタ９６や撮像素子９７が配置されている。

第１レンズ１０は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（負のパワーを有するメニスカスレンズ）である。第２レンズ２０は、少なくとも一方の面が非球面で、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズ（負のパワーを有するメニスカスレンズ）である。第３レンズ３０は、少なくとも一方の面が非球面で、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ（負のパワーを有するメニスカスレンズ）である。第４レンズ４０は、正レンズ（正のパワーを有するレンズ）である。第５レンズ５０は、正レンズ（正のパワーを有するレンズ）である。第６レンズ６０は、像側に凹面を向けた負レンズ（負のパワーを有するレンズ）である。第７レンズ７０は、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズであり、正のパワーを有している。

第６レンズ６０と第７レンズ７０は、第６レンズ６０の像側の面と第７レンズ７０の物体側の面とが透光性の樹脂材（図示せず）により接合された接合レンズ９０を構成している。従って、広角レンズ１００の第１３面１３は、第６レンズ６０の像側の面と第７レンズ７０の物体側の面との接合面によって構成されている。

より具体的には、第１レンズ１０において、物体側の面（第１面１）は球面の凸面であり、像側の面（第２面２）は球面の凹面である。第２レンズ２０において、物体側の面（第３面３）は非球面の凸面であり、像側の面（第４面４）は非球面の凹面である。第３レンズ３０において、物体側の面（第５面５）は非球面の凹面であり、像側の面（第６面６）は非球面の凸面である。第４レンズ４０は、物体側の面（第７面７）および像側の面（第８面８）のいずれもが球面の凸面からなる両凸レンズである。第５レンズ５０は、物体側の面（第１０面１０）および像側の面（第１１面１１）がいずれも非球面の凸面からなる両凸レンズである。第６レンズ６０において、物体側の面（第１２面１２）は非球面の凸面であり、像側の面（第１３面１３）は非球面の凹面である。第７レンズ７０において、物体側の面（第１３面１３）は非球面の凸面であり、像側の面（第１４面１４）は非球面の凸面である。絞り８０は第９面９を構成し、フィルタ９６の物体側の面は第１５面１５を構成し、フィルタ９６の像側の面は第１６面１６を構成している。

ここで、第１レンズ１０、第４レンズ４０、および第５レンズ５０はガラスレンズまたはプラスチックレンズであり、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第６レンズ６０および第７レンズ７０はプラスチックレンズである。また、第４レンズ４０および第５レンズ５０のうちの少なくとも一方はガラスレンズである。本形態においては、第４レンズ４０および第５レンズ５０のうちの一方がガラスレンズである。より具体的には、第４レンズ４０はガラスレンズであり、第５レンズ５０は、アクリル樹脂系、ポリカーボネート系、ポリオレフィン系等からなるプラスチックレンズである。また、第１レンズ１０はガラスレンズであり、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第６レンズ６０および第７レンズ７０は、アクリル樹脂系、ポリカーボネート系、ポリオレフィン系等からなるプラスチックレンズである。

本形態の広角レンズ１００の特性は、表１、図２および図３に示す通りであり、各面の物性および非球面係数等は表２に示す通りである。表１には、以下の項目が示されている。
レンズ系全体の焦点距離ｆ0（Effective Focal Length）
物像間距離（Total Track）
レンズ系全体のＦ値（Image Space F/#）
最大画角（Max. Field Angle）
水平画角（Horizontal Field Angle）

表２の第１欄には、各面の以下の項目が示されている。曲率半径、厚さ、焦点距離の単位はｍｍである。ここで、レンズ面が物体側に向けて突出した凸面あるいは物体側に向けて凹んだ凹面である場合には、曲率半径を正の値とし、レンズ面が像側に向けて突出した凸面あるいは像側に向けて凹んだ凹面である場合、曲率半径を負の値としてある。
曲率半径（Radius）
厚さ（Thickness）
屈折率Ｎｄ
アッベ数νｄ
焦点距離ｆ

表２の第２欄および第３欄には、各面のうち、非球面の形状を下式（数１）で表した際の非球面係数Ａ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10が示されている。下式においては、サグ量（光軸方向の軸）をｚ、光軸と垂直方向の高さ（光線高さ）をｒ、円錐係数をｋ、曲率半径の逆数をｃとしてある。

表１に示すように、本形態の広角レンズ１００においては、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．３２０ｍｍであり、物像間距離は１３．９５０ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値は２．０であり、最大画角は１９５ｄｅｇであり、水平画角は１９５ｄｅｇである。

表２に示すように、第２レンズ２０、第３レンズ３０および第７レンズ７０のアッベ数νｄはいずれも５０を超えている。より具体的には、第２レンズ２０、第３レンズ３０および第７レンズ７０はいずれも、アッベ数νｄが５５．８であり、屈折率Ｎｄが１．５３１である。第６レンズ６０の屈折率Ｎｄは１．６３５であり、第６レンズ６０と第７レンズ７０とは屈折率Ｎｄが相違している。

このように本形態の広角レンズ１００は、６群７枚のレンズ構成であり、７枚のレンズのうち、５枚のレンズはプラスチックである。従って、広角レンズ１００のコストを低減することができるとともに、軽量化を図ることができる。

また、本形態では、負レンズからなる第３レンズ３０を配置したため、絞り８０の両側（物体側および像側）に正レンズからなる第４レンズ４０および第５レンズ５０を配置したレンズ構成とすることができ、かかるレンズ構成では、絞り８０の両側が対称に近い構成となる。しかも、第４レンズ４０および第５レンズ５０は、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズであるため、絞り８０を中心とする両側がより対称に近い構成になっている。従って、周辺部での非点収差や倍率色収差を減少させることができる。それ故、画素サイズが小さな撮像素子９７を用いた場合でも、光量の低下や色バランスの変化等を抑制することができる。

また、負レンズからなる第３レンズ３０を配置したため、第４レンズ４０より前側の負のパワーを第１レンズ１０、第２レンズ２０および第３レンズ３０で分割することができる。それ故、第１レンズ１０の像側の凹面（第２面２）の深さを浅くすることができるので、第１レンズ１０の製造が容易である。特に本形態のように、第１レンズ１０をガラスレンズとしたときでも、第１レンズ１０の像側の凹面（第２面２）の深さを浅くすることができるので、第１レンズ１０の製造が容易である。

また、正レンズからなる第５レンズ５０を配置したため、結像面に対する入射角を比較的小さくすることができる。

また、第２レンズ２０、第３レンズ３０および第７レンズ７０のアッベ数νｄはいずれも５０を超えており、色分散が小さい。しかも、第１レンズ１０、第２レンズ２０および第３レンズ３０がメニスカスレンズであり、これらのレンズでは、物体側の面と像側の面とで軸上色収差が相殺される。従って、広角レンズ１００の軸上色収差が小さい。

また、第４レンズ４０および第５レンズ５０のうちの少なくとも一方はガラスレンズであるため、第４レンズ４０および第５レンズ５０の双方がプラスチックレンズである場合に比して、広角レンズ１００の温度特性を向上することができる。

また、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０はいずれも、両面が非球面であるため、球面収差等の収差を低減することができる。

また、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０の合成焦点距離をｆ567（ｍｍ）とし、レンズ系全体の焦点距離をｆ0（ｍｍ）としたとき、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０の合成焦点距離ｆ567、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ0は、以下の条件（１）を満たしている。
条件（１）：２＜ｆ567／ｆ0＜４

より具体的には、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０の合成焦点距離ｆ567は３．７３６ｍｍであり、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．３２０ｍｍであるから、ｆ567／ｆ0は、２．８３０であり、上記の条件（１）を満たしている。

このように本例では、ｆ567／ｆ0が２を超えるため、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０からなるパワーが弱まってしまうことを防ぎ、各収差、特に色収差の補正を良好に行うことができ、高い光学性能を実現することができる。また、ｆ567／ｆ0が４未満であるため、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０からなるパワーが強くなりすぎることを抑制でき、レンズ系全体の全長が長くなることを回避することができる。

さらに、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０の合成焦点距離ｆ567、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ0は、以下の条件（１−２）を満たしているとなおよい。
条件（１−２）：２．５＜ｆ567／ｆ0＜３．５

本例では、ｆ567／ｆ0が２．５を超えるため、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０からなるパワーが弱まってしまうことを防ぎ、各収差、特に色収差の補正をより良好に行うことができ、さらに高い光学性能を実現することができる。また、ｆ567／ｆ0が３．５未満であるため、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０からなるパワーが強くなりすぎることをより抑制でき、レンズ系全体の全長が長くなることをさらに回避することができる。

また、第４レンズ４０および第５レンズ５０の合成焦点距離をｆ45（ｍｍ）とし、レンズ系全体の焦点距離をｆ0（ｍｍ）としたとき、第４レンズ４０および第５レンズ５０の焦点距離ｆ45、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ0は、以下の条件（２）を満たしている。
条件（２）：１＜ｆ45／ｆ0＜３

より具体的には、第４レンズ４０および第５レンズ５０の合成焦点距離ｆ45は、２．１７３であり、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．３２０ｍｍであるから、ｆ45／ｆ0は、１．６４６であり、上記の条件（２）を満たしている。

このように本例では、ｆ45／ｆ0が１を超えているため、第４レンズ４０および第５レンズ５０からなるパワーが弱まってしまうことを防ぎ、各収差の補正を良好に行うことができ、高い光学性能を実現することができる。また、ｆ45／ｆ0が３未満であるため、第４レンズ４０および第５レンズ５０からなるパワーが強くなりすぎることを抑制でき、レンズ系全体の全長が長くなることを回避することができる。

また、第１レンズ１０、第２レンズ２０および第３レンズ３０を負のレンズ群とし、第４レンズ４０、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０を正のレンズ群とし、負のレンズ群の合成焦点距離をｆN（ｍｍ）、正のレンズ群をの合成焦点距離をｆP（ｍｍ）としたとき、負のレンズ群の合成焦点距離ｆN、および正のレンズ群の合成焦点距離ｆPは、以下の条件を満たしている。
条件（３）：０．１＜｜ｆN／ｆP｜＜０．５

より具体的には、負のレンズ群の合成焦点距離ｆNは、−１．３１６であり、正のレンズ群の合成焦点距離ｆPは、３．１９５であるから、｜ｆN／ｆP｜は、０．４１２であり、上記の条件（３）を満たしている。

このように本例では、｜ｆN／ｆP｜が０．１を超えているため、負のレンズ群の負のパワーを抑えることができ、像面湾曲およびコマ収差の補正を良好に行うことができる。また、｜ｆN／ｆP｜が０．５未満であるため、レンズ系全体の全長が長くなることを回避することができる。

また、物像間距離をｄ0（ｍｍ）とし、レンズ系全体の焦点距離をｆ0（ｍｍ）としたとき、物像間距離ｄ0、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ0は、以下の条件を満たしている。
条件（４）：８＜ｄ0／ｆ0＜１５

より具体的には、物像間距離ｄ0（ｍｍ）は、１３．９５０であり、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．３２０ｍｍであるから、ｄ0／ｆ0は、１０．５６８であり、上記の条件（４）を満たしている。

このように本例では、ｄ0／ｆ0が８を超えているため、球面収差や歪曲収差を適正に補正することができる。また、ｄ0／ｆ0が１５未満であるため、レンズ径が大きくなりすぎることを抑制することができるとともに、レンズ系全体の全長が長くなることを回避することができる。

また、第６レンズのアッベ数をν6とし、第７レンズのアッベ数をν7としたとき、アッベ数ν6、ν7は各々、以下の条件を満たしている。
条件（５）： ν6≦３０
条件（６）：５０≦ν7

より具体的には、アッベ数ν6は２４．０であり、アッベ数ν7は５５．８である。従って、アッベ数ν6、ν7は各々、条件（５）、（６）を満たしている。それ故、色収差を適正に補正することができる。

［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係る広角レンズ１００の構成を示す説明図である。図５は、図４に示す広角レンズ１００の球面収差および倍率色収差を示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）には、球面収差の収差図、および倍率色収差の収差図を示してある。図６は、図４に示す広角レンズ１００の非点収差および横収差を示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）には、非点収差の収差図、および横収差の収差図を示してある。図５（ａ）には、瞳径（Pupil Radius）が０．３６４８ｍｍにおける球面収差を示し、図５（ｂ）には、最大視野（Max. Field）が９７．１７２８ｄｅｇにおける倍率色収差を示してある。図６（ｂ）には、角度０．００ｄｅｇ、２５．３０ｄｅｇ、４７．９９ｄｅｇ、７０．５６ｄｅｇ、９７．１７ｄｅｇにおける光軸に直交する２方向（ｙ方向およびｘ方向）の横収差を示してある。なお、本形態および後述する実施の形態３、４に係る広角レンズ１００の基本的な構成は、実施の形態１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それらの詳細な説明を省略する。

図４に示すように、本形態の広角レンズ１００も、実施の形態１と同様、物体側より順に配置された第１レンズ１０、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第４レンズ４０、絞り８０、第５レンズ５０、第６レンズ６０、および第７レンズ７０からなる。第１レンズ１０は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第２レンズ２０は、少なくとも一方の面が非球面で、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズ３０は、少なくとも一方の面が非球面で、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズである。第４レンズ４０は、正レンズである。第５レンズ５０は、正レンズである。第６レンズ６０は、像側に凹面を向けた負レンズである。第７レンズ７０は、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズであり、正のパワーを有している。第６レンズ６０と第７レンズ７０は、第６レンズ６０の像側の面と第７レンズ７０の物体側の面とが透光性の樹脂材（図示せず）により接合された接合レンズ９０を構成している。

より具体的には、第１レンズ１０において、物体側の面（第１面１）は球面の凸面であり、像側の面（第２面２）は球面の凹面である。第２レンズ２０において、物体側の面（第３面３）は非球面の凸面であり、像側の面（第４面４）は非球面の凹面である。第３レンズ３０において、物体側の面（第５面５）は非球面の凹面であり、像側の面（第６面６）は非球面の凸面である。第４レンズ４０は、物体側の面（第７面７）および像側の面（第８面８）のいずれもが球面の凸面からなる両凸レンズである。第５レンズ５０は、物体側の面（第１０面１０）および像側の面（第１１面１１）がいずれも非球面の凸面からなる両凸レンズである。第６レンズ６０において、物体側の面（第１２面１２）は非球面の凹面であり、像側の面（第１３面１３）は非球面の凹面である。第７レンズ７０において、物体側の面（第１３面１３）は非球面の凸面であり、像側の面（第１４面１４）は非球面の凸面である。絞り８０は第９面９を構成し、フィルタ９６の物体側の面は第１５面１５を構成し、フィルタ９６の像側の面は第１６面１６を構成している。

ここで、第４レンズ４０および第５レンズ５０のうちの少なくとも一方はガラスレンズである。本形態においては、第４レンズ４０および第５レンズ５０のうちの一方がガラスレンズである。より具体的には、第４レンズ４０はガラスレンズであり、第５レンズ５０はプラスチックレンズである。また、第１レンズ１０はガラスレンズであり、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第６レンズ６０および第７レンズ７０は、プラスチックレンズである。

本形態の広角レンズ１００の特性は、表３、図５および図６に示す通りであり、各面の物性および非球面係数等は表４に示す通りである。

表３に示すように、本形態の広角レンズ１００においては、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．４５７ｍｍであり、物像間距離は１６．２２３ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値は２．０であり、最大画角は１９４ｄｅｇであり、水平画角は１９４ｄｅｇである。

表４に示すように、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第５レンズ５０および第７レンズ７０のアッベ数νｄはいずれも５０を超えている。より具体的には、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第５レンズ５０および第７レンズ７０はいずれも、アッベ数νｄが５６．０であり、屈折率Ｎｄが１．５３１である。第６レンズ６０の屈折率Ｎｄは１．６３５であり、第６レンズ６０と第７レンズ７０とは屈折率Ｎｄが相違している。

このように本形態の広角レンズ１００は、６群７枚のレンズ構成であり、７枚のレンズのうち、５枚のレンズはプラスチックである。従って、広角レンズ１００のコストを低減することができるとともに、軽量化を図ることができる。また、本形態では、負レンズからなる第３レンズ３０を配置したため、絞り８０の両側（物体側および像側）に正レンズからなる第４レンズ４０および第５レンズ５０を配置したレンズ構成とすることができ、かかるレンズ構成では、絞り８０の両側が対称に近い構成となる。しかも、第４レンズ４０および第５レンズ５０は、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズであるため、絞り８０を中心とする両側がより対称に近い構成になっている。従って、周辺部での非点収差や倍率色収差を減少させることができる等、実施の形態１と同様な効果を奏する。

より具体的には、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０の合成焦点距離ｆ567は４．２５８ｍｍであり、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．４５７ｍｍであるから、ｆ567／ｆ0は、２．９２３であり、上記の条件（１）を満たしている。

より具体的には、第４レンズ４０および第５レンズ５０の合成焦点距離ｆ45は、２．１８１であり、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．４５７ｍｍであるから、ｆ45／ｆ0は、１．４９７であり、上記の条件（２）を満たしている。

より具体的には、負のレンズ群の合成焦点距離ｆNは、−１．３０４であり、正のレンズ群の合成焦点距離ｆPは、５．０８７であるから、｜ｆN／ｆP｜は、０．２５６であり、上記の条件（３）を満たしている。

より具体的には、物像間距離ｄ0（ｍｍ）は、１６．２２３であり、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．４５７ｍｍであるから、ｄ0／ｆ0は、１１．１３４であり、上記の条件（４）を満たしている。

より具体的には、アッベ数ν6は２４．２であり、アッベ数ν7は５６．０である。従って、アッベ数ν6、ν7は各々、条件（５）、（６）を満たしている。それ故、色収差を適正に補正することができる。

［実施の形態３］
図７は、本発明の実施の形態３に係る広角レンズ１００の構成を示す説明図である。図８は、図７に示す広角レンズ１００の球面収差および倍率色収差を示す説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）には、球面収差の収差図、および倍率色収差の収差図を示してある。図９は、図７に示す広角レンズ１００の非点収差および横収差を示す説明図であり、図９（ａ）、（ｂ）には、非点収差の収差図、および横収差の収差図を示してある。図８（ａ）には、瞳径（Pupil Radius）が０．３４４３ｍｍにおける球面収差を示し、図８（ｂ）には、最大視野（Max. Field）が９７．３１９８ｄｅｇにおける倍率色収差を示してある。図９（ｂ）には、角度０．００ｄｅｇ、２６．７７ｄｅｇ、５０．３２ｄｅｇ、７２．６６ｄｅｇ、９７．３２ｄｅｇにおける光軸に直交する２方向（ｙ方向およびｘ方向）の横収差を示してある。

図７に示すように、本形態の広角レンズ１００も、実施の形態１と同様、物体側より順に配置された第１レンズ１０、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第４レンズ４０、絞り８０、第５レンズ５０、第６レンズ６０、および第７レンズ７０からなる。第１レンズ１０は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第２レンズ２０は、少なくとも一方の面が非球面で、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズ３０は、少なくとも一方の面が非球面で、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズである。第４レンズ４０は、正レンズである。第５レンズ５０は、正レンズである。第６レンズ６０は、像側に凹面を向けた負レンズである。第７レンズ７０は、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズであり、正のパワーを有している。第６レンズ６０と第７レンズ７０は、第６レンズ６０の像側の面と第７レンズ７０の物体側の面とが透光性の樹脂材（図示せず）により接合された接合レンズ９０を構成している。

より具体的には、第１レンズ１０において、物体側の面（第１面１）は球面の凸面であり、像側の面（第２面２）は球面の凹面である。第２レンズ２０において、物体側の面（第３面３）は非球面の凸面であり、像側の面（第４面４）は非球面の凹面である。第３レンズ３０において、物体側の面（第５面５）は非球面の凹面であり、像側の面（第６面６）は非球面の凸面である。第４レンズ４０は、物体側の面（第７面７）および像側の面（第８面８）のいずれもが非球面の凸面からなる両凸レンズである。第５レンズ５０は、物体側の面（第１０面１０）および像側の面（第１１面１１）がいずれも非球面の凸面からなる両凸レンズである。第６レンズ６０において、物体側の面（第１２面１２）は非球面の凹面であり、像側の面（第１３面１３）は非球面の凹面である。第７レンズ７０において、物体側の面（第１３面１３）は非球面の凸面であり、像側の面（第１４面１４）は非球面の凸面である。絞り８０は第９面９を構成し、フィルタ９６の物体側の面は第１５面１５を構成し、フィルタ９６の像側の面は第１６面１６を構成している。

本形態においては、第１レンズ１０、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第４レンズ４０、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０のいずれもが、プラスチックレンズである。

本形態の広角レンズ１００の特性は、表５、図８および図９に示す通りであり、各面の物性および非球面係数等は表６に示す通りである。

表５に示すように、本形態の広角レンズ１００においては、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．３７７ｍｍであり、物像間距離は１８．７１５ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値は２．０であり、最大画角は１９５ｄｅｇであり、水平画角は１９５ｄｅｇである。

表６に示すように、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第５レンズ５０および第７レンズ７０のアッベ数νｄはいずれも５０を超えている。より具体的には、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第５レンズ５０および第７レンズ７０はいずれも、アッベ数νｄが５６．０であり、屈折率Ｎｄが１．５３１である。第６レンズ６０の屈折率Ｎｄは１．６３５であり、第６レンズ６０と第７レンズ７０とは屈折率Ｎｄが相違している。

このように本形態の広角レンズ１００は、６群７枚のレンズ構成であり、７枚のレンズのいずれもがプラスチックである。従って、広角レンズ１００のコストを低減することができるとともに、軽量化を図ることができる。また、本形態では、負レンズからなる第３レンズ３０を配置したため、絞り８０の両側（物体側および像側）に正レンズからなる第４レンズ４０および第５レンズ５０を配置したレンズ構成とすることができ、かかるレンズ構成では、絞り８０の両側が対称に近い構成となる。しかも、第４レンズ４０および第５レンズ５０は、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズであるため、絞り８０を中心とする両側がより対称に近い構成になっている。従って、周辺部での非点収差や倍率色収差を減少させることができる。それ故、画素サイズが小さな撮像素子９７を用いた場合でも、光量の低下や色バランスの変化等を抑制することができる。

また、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第５レンズ５０および第７レンズ７０のアッベ数νｄはいずれも５０を超えており、色分散が小さい。しかも、第１レンズ１０、第２レンズ２０および第３レンズ３０がメニスカスレンズであり、これらのレンズでは、物体側の面と像側の面とで軸上色収差が相殺される。従って、広角レンズ１００の軸上色収差が小さい。

また、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第４レンズ４０、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０はいずれも、両面が非球面であるため、球面収差等の収差を低減することができる。

より具体的には、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０の合成焦点距離ｆ567は４．３８５ｍｍであり、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．３７７ｍｍであるから、ｆ567／ｆ0は、３．１８５であり、上記の条件（１）を満たしている。

より具体的には、第４レンズ４０および第５レンズ５０の合成焦点距離ｆ45は、２．８４９であり、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．３７７ｍｍであるから、ｆ45／ｆ0は、２．０６９であり、上記の条件（２）を満たしている。

より具体的には、負のレンズ群の合成焦点距離ｆNは、−１．３８５であり、正のレンズ群の合成焦点距離ｆPは、５．５７１であるから、｜ｆN／ｆP｜は、０．２４９であり、上記の条件（３）を満たしている。

より具体的には、物像間距離ｄ0（ｍｍ）は、１８．７１５であり、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．３７７ｍｍであるから、ｄ0／ｆ0は、１３．５９４であり、上記の条件（４）を満たしている。

［実施の形態４］
図１０は、本発明の実施の形態４に係る広角レンズ１００の構成を示す説明図である。図１１は、図１０に示す広角レンズ１００の球面収差および倍率色収差を示す説明図であり、図１１（ａ）、（ｂ）には、球面収差の収差図、および倍率色収差の収差図を示してある。図１２は、図１０に示す広角レンズ１００の非点収差および横収差を示す説明図であり、図１２（ａ）、（ｂ）には、非点収差の収差図、および横収差の収差図を示してある。図１１（ａ）には、瞳径（Pupil Radius）が０．３２９８ｍｍにおける球面収差を示し、図１１（ｂ）には、最大視野（Max. Field）が９７．２９７７ｄｅｇにおける倍率色収差を示してある。図１２（ｂ）には、角度０．００ｄｅｇ、２４．２０ｄｅｇ、４７．５３ｄｅｇ、７０．３７ｄｅｇ、９７．３０ｄｅｇにおける光軸に直交する２方向（ｙ方向およびｘ方向）の横収差を示してある。

図１０に示すように、本形態の広角レンズ１００も、実施の形態１と同様、物体側より順に配置された第１レンズ１０、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第４レンズ４０、絞り８０、第５レンズ５０、第６レンズ６０、および第７レンズ７０からなる。第１レンズ１０は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第２レンズ２０は、少なくとも一方の面が非球面で、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである。第３レンズ３０は、少なくとも一方の面が非球面で、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズである。第４レンズ４０は、正レンズである。第５レンズ５０は、正レンズである。第６レンズ６０は、像側に凹面を向けた負レンズである。第７レンズ７０は、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズであり、正のパワーを有している。第６レンズ６０と第７レンズ７０は、第６レンズ６０の像側の面と第７レンズ７０の物体側の面とが透光性の樹脂材（図示せず）により接合された接合レンズ９０を構成している。

本形態においては、第１レンズ１０および第４レンズはガラスレンズであり、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０は、プラスチックレンズである。

本形態の広角レンズ１００の特性は、表７、図１１および図１２に示す通りであり、各面の物性および非球面係数等は表８に示す通りである。

表７に示すように、本形態の広角レンズ１００においては、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．３１５ｍｍであり、物像間距離は１７．３７０ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値は２．０であり、最大画角は１９５ｄｅｇであり、水平画角は１９５ｄｅｇである。

表８に示すように、第２レンズ２０、第３レンズ３０、第５レンズ５０および第７レンズ７０のアッベ数νｄはいずれも５０を超えている。より具体的には、第２レンズ２０、第３レンズ３０、および第７レンズ７０はいずれも、アッベ数νｄが５６．０であり、屈折率Ｎｄが１．５３１である。第５レンズ５０は、アッベ数νｄが６４．１であり、屈折率Ｎｄが１．６１９である。第６レンズ６０の屈折率Ｎｄは１．６３５であり、第６レンズ６０と第７レンズ７０とは屈折率Ｎｄが相違している。

このように本形態の広角レンズ１００は、６群７枚のレンズ構成であり、６枚のレンズのいずれもがプラスチックである。従って、広角レンズ１００のコストを低減することができるとともに、軽量化を図ることができる。また、本形態では、負レンズからなる第３レンズ３０を配置したため、絞り８０の両側（物体側および像側）に正レンズからなる第４レンズ４０および第５レンズ５０を配置したレンズ構成とすることができ、かかるレンズ構成では、絞り８０の両側が対称に近い構成となる。しかも、第４レンズ４０および第５レンズ５０は、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズであるため、絞り８０を中心とする両側がより対称に近い構成になっている。従って、周辺部での非点収差や倍率色収差を減少させることができる等、実施の形態１と同様な効果を奏する。

より具体的には、第５レンズ５０、第６レンズ６０および第７レンズ７０の合成焦点距離ｆ567は４．２９９ｍｍであり、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．３１５ｍｍであるから、ｆ567／ｆ0は、３．２６８であり、上記の条件（１）を満たしている。

より具体的には、第４レンズ４０および第５レンズ５０の合成焦点距離ｆ45は、２．７７４であり、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．３１５ｍｍであるから、ｆ45／ｆ0は、２．１０９であり、上記の条件（２）を満たしている。

より具体的には、負のレンズ群の合成焦点距離ｆNは、−１．３９５であり、正のレンズ群の合成焦点距離ｆPは、４．１１０であるから、｜ｆN／ｆP｜は、０．３３９であり、上記の条件（３）を満たしている。

より具体的には、物像間距離ｄ0（ｍｍ）は、１７．３７０であり、レンズ系全体の焦点距離ｆ0は１．３１５ｍｍであるから、ｄ0／ｆ0は、１３．２０５であり、上記の条件（４）を満たしている。

１０…第１レンズ、２０…第２レンズ、３０…第３レンズ、４０…第４レンズ、５０…第５レンズ、６０…第６レンズ、７０…第７レンズ、８０…絞り、９０…接合レンズ、１００…広角レンズ

Claims

物体側より順に配置された第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、絞り、第５レンズ、第６レンズ、および第７レンズからなり、
前記第１レンズは、物体側に凸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、少なくとも一方の面が非球面で、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズであり、
前記第３レンズは、少なくとも一方の面が非球面で、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズであり、
前記第４レンズは、正レンズであり、
前記第５レンズは、正レンズであり、
前記第６レンズは、像側に凹面を向けた負レンズであり、
前記第７レンズは、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズであり、
前記第６レンズと前記第７レンズは、前記第６レンズの像側の面と前記第７レンズの物体側の面とが樹脂材により接合された接合レンズを構成し、
前記第５レンズ、前記第６レンズおよび前記第７レンズの合成焦点距離をｆ567（ｍｍ）とし、レンズ系全体の焦点距離をｆ0（ｍｍ）としたとき、前記第５レンズ、前記第６レンズおよび前記第７レンズの焦点距離ｆ567、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ0は、以下の条件
２＜ｆ567／ｆ0＜４
を満たすことを特徴とする広角レンズ。
前記第５レンズは、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズである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レンズは、物体側および像側の双方に凸面を向けた両凸レンズであることを特徴とする請求項２に記載の広角レンズ。
前記第４レンズおよび前記第５レンズのうちの少なくとも一方はガラスレンズであることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の広角レンズ。
前記第１レンズはガラスレンズであることを特徴とする請求項１から４までのいずれか
一項に記載の広角レンズ。
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（ｍｍ）とし、レンズ系全体の焦点距離をｆ0（ｍｍ）としたとき、前記第４レンズおよび前記第５レンズの焦点距離ｆ45、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ0は、以下の条件
１＜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１レンズ、前記第２レンズおよび前記第３レンズを負のレンズ群とし、
前記第４レンズ、前記第５レンズ、前記第６レンズおよび前記第７レンズを正のレンズ群とし、
前記負のレンズ群の合成焦点距離をｆN（ｍｍ）とし、前記正のレンズ群の合成焦点距離をｆP（ｍｍ）としたとき、前記負のレンズ群の合成焦点距離ｆN、および前記正のレンズ群の合成焦点距離ｆPは、以下の条件
０．１＜｜ｆN／ｆP｜＜０．５
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。
物像間距離をｄ0とし、レンズ系全体の焦点距離をｆ0（ｍｍ）としたとき、物像間距離ｄ0、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ0は、以下の条件
８＜ｄ0／ｆ0＜１５
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６レンズのアッベ数をν6とし、前記第７レンズのアッベ数をν7としたとき、アッベ数ν6、ν7は各々、以下の条件
ν6≦３０
５０≦ν7
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。