JP2003131126A - 広角レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】薄型で、高画素の撮像素子に好適な広角レンズ
を提供する。 【解決手段】物体側から像面側に向けて順に、負の屈折
力を有し両凹形状で物体側の凹面が非球面をなす第１レ
ンズ１と、正の屈折力を有する第２レンズ２と、負の屈
折力を有し両凹形状で物体側の凹面の曲率が大きい第３
レンズ３と、第３レンズ３に接合され正の屈折力を有す
る第４レンズ４と、正の屈折力を有しかつ物体側に非球
面からなる凸面を有する第５レンズ５とを備え、０．７
＜│ｆ_１│／ｆ＜３、０．８＜│ｆ_１│／│ｆ_２│＜
２、│ｆ_１・２│／│ｆ_{３・４・５}│＞１．８、（Ｄ１
＋Ｄ２＋Ｄ３）／ｆ＜２、０．７＜│Ｒ６│／│Ｒ８│
＜１．５、ν１＞ν２，ν３＜ν４、（但し、ｆ，
ｆ_１，ｆ_２，ｆ_１・２，ｆ_{３・４・ ５}はそれぞれの焦点
距離、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は軸上面間隔、Ｒ６，Ｒ８は曲
率半径、νｉはアッベ数）を満足する。これにより、薄
型の広角レンズが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ等の撮像素
子を備えたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に適
用される広角レンズに関し、特に画素数の多い撮像素子
を備えたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等に好適
な広角レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の広角レンズとしては、例えば監視
用カメラ等の如く動画を撮影するために適用されるレン
ズが知られている。これら監視用カメラは、主として動
く物体を撮影するものであり、その撮像素子の画素数も
比較的少ないことから、レンズそのものに高い光学性能
は必要とされていなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては、従来の銀塩フィルムを用いるカメラに比べて撮影
及び鑑賞が容易に行なえるデジタルスチルカメラが急速
に普及しつつある。この種のデジタルスチルカメラに使
用されるレンズとしては、解像度が高く、高性能である
と同時に、小型、薄型で、より安価なレンズが要望され
ている。

【０００４】一方、ＣＣＤ等の撮像素子においては、入
射光を効率良く利用するためにマイクロレンズが用いら
れるため、像面から射出瞳までの距離が短いと、軸外光
線が撮像素子に入射する際の入射角度が大きくなり、光
が撮像素子の表面に到達しないシェーディング（ケラレ
現象）が発生するという問題がある。

【０００５】したがって、撮像素子に適用されるレンズ
としては、射出瞳が像面から十分離れた光学系、特に、
軸外光線の主光線が光軸と平行に近い角度で結像面に入
射するようなテレセントリック光学系が要求されるもの
の、広画角になるほど軸外光線を光軸と平行に近い角度
にするためにレンズの屈折力を強くしなければならず、
少ない枚数のレンズで諸収差をバランス良く補正しつ
つ、より高い光学性能を得ることは容易ではなかった。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とするところは、簡単なレンズの配置
構成を採用すると共に、非球面を施す位置を適切に設定
することにより、シェーディング（ケラレ現象）等を解
消しつつ、小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等が図
れ、諸収差が良好に補正されて、高画素撮像素子に対応
し得る光学性能の高い広角レンズを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の広角レンズは、
物体側から像面側に向けて順に、負の屈折力を有しかつ
物体側及び像面側の両方が凹面をなすと共に物体側の凹
面が非球面をなす第１レンズと、正の屈折力を有する第
２レンズと、負の屈折力を有しかつ物体側及び像面側の
両方が凹面をなすと共に像面側よりも物体側の凹面の曲
率が大きい第３レンズと、第３レンズに接合され正の屈
折力を有する第４レンズと、正の屈折力を有しかつ物体
側に非球面からなる凸面を有する第５レンズとを備え、
次の条件式（１），（２），（３），（４），（５），
（６）， （１） ０．７＜│ｆ_１│／ｆ＜３、 （２） ０．８＜│ｆ_１│／│ｆ_２│＜２、 （３） │ｆ_１・２│／│ｆ_{３・４・５}│＞１．８、 （４） （Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）／ｆ＜２、 （５） ０．７＜│Ｒ６│／│Ｒ８│＜１．５、 （６） ν１＞ν２，ν３＜ν４、 ただし、ｆ：全系の焦点距離、ｆ_１：第１レンズの焦点
距離、ｆ_２：第２レンズの焦点距離、ｆ_１・２：第１レ
ンズと第２レンズとの合成焦点距離、ｆ_{３・４・ ５}：第
３レンズと第４レンズと第５レンズとの合成焦点距離、
Ｄ１：第１レンズの軸上面間隔、Ｄ２：第１レンズと第
２レンズとの軸上空気間隔、Ｄ３：第２レンズの軸上面
間隔、Ｒ６：第３レンズにおける物体側の面の曲率半
径、Ｒ８：第４レンズにおける像面側の面の曲率半径、
νｉ：第ｉレンズのアッベ数（ｉ＝１〜４）、を満足す
ることを特徴としている。この構成によれば、広画角で
十分な明るさを有し、諸収差が良好に補正された、小型
及び軽量にして、光学性能が高く、又、高画素撮像素子
に好適な広角レンズが得られる。

【０００８】上記構成において、第１レンズに形成され
た非球面又は第５レンズに形成された非球面は、ガラス
球面に薄層の樹脂を接合して形成したハイブリッド非球
面からなる、構成を採用できる。この構成によれば、ガ
ラスそのもので非球面を形成する場合に比べてコストを
低減できる。さらに、非球面をガラスそのものであるい
は樹脂のみで形成すると、実際に使用できる材料が非常
に少ないという欠点があるが、ハイブリッド非球面とす
ることにより、ベースとなるガラス球面レンズとして種
々のガラスを用いることができ、又、色消し等でさらに
有利になる。

【０００９】上記構成において、第２レンズは、物体側
の面の曲率と像面側の面の曲率とが同一である、構成を
採用できる。この構成によれば、両方の面が同一である
ことから、レンズの方向を管理することなく組み付けを
行なえるため、組み付けが容易になり、又、管理コスト
等を低減できる。

【００１０】上記構成において、第２レンズと第３レン
ズとの間に開口絞りを配置した、構成を採用できる。こ
の構成によれば、第１レンズ及び第５レンズのレンズ径
をバランス良く小型にすることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に
係る広角レンズの一実施形態を示す基本構成図である。
この実施形態に係る広角レンズは、図１に示すように、
物体側から像面側に向けて、負の屈折力を有する第１レ
ンズ１と、正の屈折力を有する第２レンズ２と、負の屈
折力を有する第３レンズ３と、第３レンズ３に接合され
正の屈折力を有する第４レンズ４と、正の屈折力を有す
る第５レンズ５とが順次に配列された、４群５枚構成の
シンプルなレンズ配置からなるものである。この配列構
成において、第２レンズ２と第３レンズ３との間には、
開口絞り６が配置され、さらに、第５レンズ５よりも像
面側寄りには、赤外線カットフィルタ、ローパスフィル
タ等のガラスフィルタ７が配置されている。

【００１２】上記構成において、全系の焦点距離はｆ、
第１レンズ１の焦点距離はｆ_１、第２レンズ２の焦点距
離はｆ_２、第１レンズ１と第２レンズ２との合成焦点距
離はｆ_１・２、第３レンズ３、第４レンズ４、及び第５
レンズ５の合成焦点距離はｆ _{３・４・５}で表す。ここ
で、第１レンズ１ないし第５レンズ５においては、図１
に示すように、レンズの面をＳｉ（ｉ＝１〜４，６〜１
０）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜
４，６〜１０）、ｄ線に対する第ｉレンズの屈折率をＮ
ｉ及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜５）で表す。また、ガ
ラスフィルタ７においては、面をＳｉ（ｉ＝１１，１
２）、面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１１，１２）、ｄ
線に対する屈折率をＮ６、アッベ数をν６で表す。さら
に、第１レンズ１からガラスフィルタ７までのそれぞれ
の光軸Ｘ方向における間隔（厚さ、空気間隔）は、図１
に示すように、Ｄｉ（ｉ＝１〜１１）で表す。

【００１３】第２レンズ２は、物体側及び像面側の両方
に凸面を向けた両凸レンズであり、両方の凸面（Ｓ３，
Ｓ４）は、同一の曲率半径Ｒ（曲率１／Ｒ）で形成され
ている。このように、同一の曲率半径とすることによ
り、組み付け方向を管理する必要がなく、管理コスト等
を低減することができ、又、組み付けが容易になる。

【００１４】第３レンズ３と第４レンズ４とは、同一の
曲率半径Ｒ７をなす面Ｓ７にて一体的に接合され（貼り
合わされ）ている。仮に、第３レンズ３と第４レンズ４
とを一つのレンズで代用すると、色収差の補正が困難で
あり、又、レンズの両面での曲率半径が非常に近い値で
あることから自動芯取りが困難となるが、このように第
３レンズ３と第４レンズ４とを別々に製造し、その後接
合して一体化することにより、高解像度に影響を及ぼす
色収差を容易に補正することができ、又、それぞれ別々
に芯取りが行なえるためレンズの加工性が向上する。

【００１５】ここで、第３レンズ３は、物体側及び像面
側の両方に凹面（Ｓ６，Ｓ７）を向ける両凹レンズであ
り、物体側の凹面Ｓ６の曲率（１／Ｒ６）は、像面側の
凹面Ｓ７の曲率（１／Ｒ７）よりも大きくなるように形
成されている。このように、物体側に対してより強い曲
率をなす面Ｓ６を向けた負の屈折力を有するレンズとす
ることにより、球面収差、非点収差を効果的に補正する
ことができる。第４レンズ４は、物体側及び像面側の両
方に凸面（Ｓ７，Ｓ８）を向ける両凸レンズである。

【００１６】第１レンズ１は、物体側及び像面側の両方
に凹面（Ｓ１，Ｓ２）を向けた負の屈折力を有する両凹
レンズであり、かつ、物体側の凹面（Ｓ１）が非球面と
して形成されている。これにより、特に、下光線側のコ
マ収差を効率良く補正すると共に、非点収差を効果的に
補正することができる。

【００１７】第５レンズ５は、物体側に凸面Ｓ９を向け
た正の屈折力を有するレンズであり、かつ、物体側の凸
面Ｓ９が非球面として形成されている。これにより、特
に、上光線側のコマ収差を効率良く補正すると共に、球
面収差、非点収差を効果的に補正することができる。

【００１８】このように、第１レンズ１及び第５レンズ
５の物体側の面Ｓ１，Ｓ９に非球面を形成することによ
り、諸収差を効果的に補正することができ、小型化、薄
型化を達成することができる。仮に、球面レンズのみで
補正しようとすると、同等の効果を得るためには、レン
ズの枚数をさらに２〜４枚程度増やす必要があり、小型
化、薄型化の面で不利であるが、このように２箇所に非
球面を設けることで、諸収差を効果的に補正しつつ、小
型化、薄型化を達成することができる。

【００１９】ここで、上記第１レンズ１及び第５レンズ
５の面Ｓ１，Ｓ９に形成する非球面を表す式としては、
次式（７）で規定される。 Ｚ＝Ｃｙ^２／［１＋（１−εＣ^２ｙ^２）^１／２］＋Ｄｙ^４＋Ｅｙ^６＋Ｆｙ^８＋Ｇ ｙ^１０ …（７）、 ただし、Ｚ：非球面の頂点における接平面から、光軸Ｘ
からの高さがｙの非球面上の点までの距離、ｙ：光軸Ｘ
からの高さ、Ｃ：非球面の頂点における曲率（１／
Ｒ）、ε：円錐定数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ：非球面係数であ
る。

【００２０】第２レンズ２と第３レンズ３との間には、
図１に示すように、開口絞り６が配置されている。この
位置に開口絞り６を配置することで、第１レンズ１と第
５レンズ５とのレンズ径をバランス良く小型化すること
ができる。

【００２１】また、上記構成において、第１レンズ１〜
第５レンズ５は、 （１） ０．７＜│ｆ_１│／ｆ＜３、 （２） ０．８＜│ｆ_１│／│ｆ_２│＜２、 （３） │ｆ_１・２│／│ｆ_{３・４・５}│＞１．８、 （４） （Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）／ｆ＜２、 （５） ０．７＜│Ｒ６│／│Ｒ８│＜１．５、 （６） ν１＞ν２，ν３＜ν４、 （ただし、ｆ：全系の焦点距離、ｆ_１：第１レンズ１の
焦点距離、ｆ_２：第２レンズ２の焦点距離、ｆ_１・２：
第１レンズ１と第２レンズ２との合成焦点距離、ｆ
_{３・４・５}：第３レンズ３と第４レンズ４と第５レンズ
５との合成焦点距離、Ｄ１：第１レンズ１の軸上面間
隔、Ｄ２：第１レンズと第２レンズとの軸上空気間隔、
Ｄ３：第２レンズの軸上面間隔、Ｒ６：第３レンズにお
ける物体側の面の曲率半径、Ｒ８：第４レンズにおける
像面側の面の曲率半径、νｉ：第ｉレンズのアッベ数
（ｉ＝１〜４））の六つの式を満足するように構成され
ている。

【００２２】式（１）は、第１レンズ１の適切な屈折力
に関するものであり、上限を超えると、バックフォーカ
ス（ＢＦ）を長くすることが困難になり、一方、下限を
超えると、特に非点収差及び歪曲収差の補正が困難とな
る。すなわち、この条件を満たすことにより、バックフ
ォーカスを長めに設定でき、又、非点収差及び歪曲収差
を効率良く補正することができる。

【００２３】式（２）は、第１レンズ１及び第２レンズ
２の適切な屈折力の比に関するものであり、上限を超え
ると、特に非点収差が補正不足となり、一方、下限を超
えると、特に非点収差が補正過剰となり、補正が困難と
なる。すなわち、この条件を満たすことにより、非点収
差を効率良く補正することができる。

【００２４】式（３）は、開口絞り６を境に、前側のレ
ンズ群（第１レンズ１及び第２レンズ２）と後側のレン
ズ群（第３レンズ３、第４レンズ４、及び第５レンズ
５）との適切な焦点距離の比を定めたものであり、この
条件を逸脱すると、特に非点収差、コマ収差の補正が困
難になる。すなわち、この条件を満たすことにより、非
点収差、コマ収差を効率良く補正することができる。

【００２５】式（４）は、開口絞り６から前側のレンズ
群（第１レンズ１及び第２レンズ２）の軸上面間隔に関
するものであり、この条件を逸脱すると、レンズ全長が
長くなると共に、レンズ有効径が大きくなり、小型化、
薄型化が困難になる。すなわち、この条件を満たすこと
により、レンズ全長を短くでき、又、レンズ有効径を小
さくでき、小型化、薄型化を行なうことができる。

【００２６】式（５）は、第３レンズ３における物体側
の面Ｓ６の曲率半径Ｒ６と第４レンズ４における像面側
の面Ｓ８の曲率半径Ｒ８との適切な比を定めたものであ
り、上限を超えると、特に非点収差、歪曲収差の補正が
困難になり、一方、下限を超えると、特に球面収差、コ
マ収差の補正が困難になる。すなわち、この条件を満た
すことにより、諸収差を効率良く補正することができ
る。

【００２７】式（６）は、色収差に関するものであり、
この条件から逸脱すると、色収差の補正が困難になる。
すなわち、この条件を満たすことにより、色収差を効率
良く補正することができる。

【００２８】上記構成からなる実施形態の具体的な数値
による実施例を、実施例１として以下に示す。実施例１
における主な仕様諸元は表１に、種々の数値データ（設
定値）は表２に、非球面に関する数値データは表３にそ
れぞれ示される。この実施例において、条件式（１）な
いし（６）の数値データは、│ｆ_１／ｆ│＝１．０５
３、│ｆ_１│／│ｆ_２│＝１．１６０、│ｆ_１・２│／
│ｆ_{３・４ ・５}│＝２．２７０、（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）
／ｆ＝０．７２５、│Ｒ６│／│Ｒ８│＝０．９２１、
ν１（＝６３．１）＞ν２（＝３７．３），ν３（＝２
０．９）＜ν４（＝４６．５）、となる。また、この実
施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディス
ト−ション）、倍率色収差に関する収差線図は、図２に
示されるような結果となる。尚、図２、並びに後述する
図４、図６、図８、図１０において、ｄはｄ線による収
差、ＦはＦ線による収差、ｃはｃ線による収差をそれぞ
れ示し、又、ＳＣは正弦条件の不満足量を示し、さら
に、ＤＳはサジタル平面での収差、ＤＴはメリジオナル
平面での収差を示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】以上の実施例１においては、レンズの全長
（第１レンズ１の前面Ｓ１〜第５レンズ５の後面Ｓ１
０）が１２．５５ｍｍ、レンズ全系長（第１レンズ１の
前面Ｓ１〜像面、ＣＣＤにおけるカバーガラスを含む）
が１７．６０ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が
４．４９２ｍｍ、射出瞳位置が−７３．９２ｍｍ、Ｆナ
ンバーが２．８６となり、薄型で諸収差が良好に補正さ
れ、高密度、高画素の撮像素子に好適な光学性能の高い
広角レンズが得られる。

【００３３】図３は、本発明に係る広角レンズの他の実
施形態を示す基本構成図である。この広角レンズにおい
ては、第１レンズ１及び第５レンズ５の仕様を変更した
以外は、前述図１に示す実施形態と同様の構成をなすも
のである。

【００３４】この実施形態の具体的な数値による実施例
を、実施例２として以下に示す。実施例２における主な
仕様諸元は表４に、種々の数値データ（設定値）は表５
に、非球面に関する数値データは表６にそれぞれ示され
る。この実施例において、条件式（１）ないし（６）の
数値データは、│ｆ_１／ｆ│＝１．０５０、│ｆ_１│／
│ｆ_２│＝１．１５７、│ｆ_１・２│／│ｆ_{３・４ ・５}
│＝２．２８０、（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）／ｆ＝０．７２
５、│Ｒ６│／│Ｒ８│＝０．９２１、ν１（＝６３．
１）＞ν２（＝３７．３），ν３（＝２０．９）＜ν４
（＝４６．５）、となる。また、この実施例２における
球面収差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、
倍率色収差に関する収差線図は、図４に示されるような
結果となる。

【００３５】

【表４】

【００３６】

【表５】

【００３７】

【表６】

【００３８】以上の実施例２においては、レンズの全長
（第１レンズ１の前面Ｓ１〜第５レンズ５の後面Ｓ１
０）が１２．５５ｍｍ、レンズ全系長（第１レンズ１の
前面Ｓ１〜像面、ＣＣＤにおけるカバーガラスを含む）
が１７．６０ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が
４．４９５ｍｍ、射出瞳位置が−７７．９３ｍｍ、Ｆナ
ンバーが２．８６となり、薄型で諸収差が良好に補正さ
れ、高密度、高画素の撮像素子に好適な光学性能の高い
広角レンズが得られる。

【００３９】図５は、本発明に係る広角レンズの他の実
施形態を示す基本構成図である。この広角レンズにおい
ては、第１レンズ１´を変更した以外は、前述図１に示
す実施形態と同様の構成をなすものである。すなわち、
この広角レンズにおいては、第１レンズ１´の物体側に
形成する非球面が、ハイブリッド非球面として形成され
ている。

【００４０】ハイブリッド非球面は、ガラス球面レンズ
に薄層の樹脂膜１ａを接合して非球面を形成するもので
ある。このように、ハイブリッド非球面を採用すること
により、ガラスそのもので非球面を形成する場合に比べ
て生産コストを低減できる。さらに、非球面をガラスそ
のものであるいは樹脂のみで形成すると、実際に使用で
きる材料が非常に少ないという欠点があるが、ハイブリ
ッド非球面とすることにより、ベースとなるガラス球面
レンズとして種々のガラスを用いることができ、又、色
消し等でさらに有利になる。したがって、色収差の補正
をより効果的に行なうことができる。

【００４１】ここで、ハイブリッド非球面を形成する樹
脂膜１ａに関して、物体側の面をＳ０１、面Ｓ０１の曲
率半径をＲ０１、ｄ線に対する屈折率をＮ０１及びアッ
ベ数をν０１で表す。また、樹脂膜１ａの光軸Ｘ方向に
おける間隔（厚さ）をＤ０１で表す。

【００４２】この実施形態の具体的な数値による実施例
を、実施例３として以下に示す。実施例３における主な
仕様諸元は表７に、種々の数値データ（設定値）は表８
に、非球面に関する数値データは表９にそれぞれ示され
る。この実施例において、条件式（１）ないし（６）の
数値データは、│ｆ_１／ｆ│＝１．０５３、│ｆ_１│／
│ｆ_２│＝１．１６０、│ｆ_１・２│／│ｆ_{３・４ ・５}
│＝２．２７２、（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）／ｆ＝０．７２
５、│Ｒ６│／│Ｒ８│＝０．９２１、ν１（＝６４．
２）＞ν２（＝３７．３），ν３（＝２０．９）＜ν４
（＝４６．５）、となる。また、この実施例３における
球面収差、非点収差、歪曲収差（ディスト−ション）、
倍率色収差に関する収差線図は、図６に示されるような
結果となる。

【００４３】

【表７】

【００４４】

【表８】

【００４５】

【表９】

【００４６】以上の実施例３においては、レンズの全長
（第１レンズ１の前面Ｓ１〜第５レンズ５の後面Ｓ１
０）が１２．５５ｍｍ、レンズ全系長（第１レンズ１の
前面Ｓ１〜像面、ＣＣＤにおけるカバーガラスを含む）
が１７．６０ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が
４．４９３ｍｍ、射出瞳位置が−７３．９２ｍｍ、Ｆナ
ンバーが２．８６となり、薄型で諸収差が良好に補正さ
れ、高密度、高画素の撮像素子に好適な光学性能の高い
広角レンズが得られる。

【００４７】図７は、本発明に係る広角レンズの他の実
施形態を示す基本構成図である。この広角レンズにおい
ては、第５レンズ５´を変更した以外は、前述図１に示
す実施形態と同様の構成をなすものである。すなわち、
この広角レンズにおいては、第５レンズ５´の物体側に
形成する非球面が、ハイブリッド非球面として形成され
ている。

【００４８】ハイブリッド非球面は、ガラス球面レンズ
に薄層の樹脂膜５ａを接合して非球面を形成するもので
ある。このように、ハイブリッド非球面を採用すること
により、前述同様に、生産コスト低減でき、色収差の補
正をより効果的に行なうことができる。

【００４９】ここで、ハイブリッド非球面を形成する樹
脂膜５ａに関して、物体側の面をＳ０２、面Ｓ０２の曲
率半径をＲ０２、ｄ線に対する屈折率をＮ０２及びアッ
ベ数をν０２で表す。また、樹脂膜５ａの光軸Ｘ方向に
おける間隔（厚さ）をＤ０２で表す。

【００５０】この実施形態の具体的な数値による実施例
を、実施例４として以下に示す。実施例４における主な
仕様諸元は表１０に、種々の数値データ（設定値）は表
１１に、非球面に関する数値データは表１２にそれぞれ
示される。この実施例において、条件式（１）ないし
（６）の数値データは、│ｆ_１／ｆ│＝１．０５３、│
ｆ_１│／│ｆ_２│＝１．１６０、│ｆ_１・２│／│ｆ
_{３・４ ・５}│＝２．２７２、（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）／ｆ
＝０．７２５、│Ｒ６│／│Ｒ８│＝０．９２１、ν１
（＝６３．１）＞ν２（＝３７．３），ν３（＝２０．
９）＜ν４（＝４６．５）、となる。また、この実施例
４における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディスト−
ション）、倍率色収差に関する収差線図は、図８に示さ
れるような結果となる。

【００５１】

【表１０】

【００５２】

【表１１】

【００５３】

【表１２】

【００５４】以上の実施例４においては、レンズの全長
（第１レンズ１の前面Ｓ１〜第５レンズ５の後面Ｓ１
０）が１２．５５ｍｍ、レンズ全系長（第１レンズ１の
前面Ｓ１〜像面、ＣＣＤにおけるカバーガラスを含む）
が１７．６０ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が
４．４９４ｍｍ、射出瞳位置が−７５．９７ｍｍ、Ｆナ
ンバーが２．８６となり、薄型で諸収差が良好に補正さ
れ、高密度、高画素の撮像素子に好適な光学性能の高い
広角レンズが得られる。

【００５５】図９は、本発明に係る広角レンズの他の実
施形態を示す基本構成図である。この広角レンズにおい
ては、第１レンズ１´及び第５レンズ５´を変更した以
外は、前述図１に示す実施形態と同様の構成をなすもの
である。すなわち、この広角レンズにおいては、第１レ
ンズ１´及び第５レンズ５´の物体側に形成する非球面
が、ハイブリッド非球面として形成されている。

【００５６】ハイブリッド非球面は、ガラス球面レンズ
に薄層の樹脂膜１ａ，５ａを接合して非球面を形成する
ものである。このように、ハイブリッド非球面を採用す
ることにより、前述同様に、生産コスト低減でき、色収
差の補正をより効果的に行なうことができる。

【００５７】ここで、ハイブリッド非球面を形成する樹
脂膜１ａ，５ａに関して、物体側の面をＳ０１，Ｓ０
２、面Ｓ０１，Ｓ０２の曲率半径をＲ０１，Ｒ０２、ｄ
線に対する屈折率をＮ０１，Ｎ０２及びアッベ数をν０
１，ν０２で表す。また、樹脂膜１ａ，５ａの光軸Ｘ方
向における間隔（厚さ）をＤ０１，Ｄ０２で表す。

【００５８】この実施形態の具体的な数値による実施例
を、実施例５として以下に示す。実施例５における主な
仕様諸元は表１３に、種々の数値データ（設定値）は表
１４に、非球面に関する数値データは表１５にそれぞれ
示される。この実施例において、条件式（１）ないし
（６）の数値データは、│ｆ_１／ｆ│＝１．０５３、│
ｆ_１│／│ｆ_２│＝１．１６０、│ｆ_１・２│／│ｆ
_{３・４ ・５}│＝２．２７３、（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）／ｆ
＝０．７２５、│Ｒ６│／│Ｒ８│＝０．９２１、ν１
（＝６４．２）＞ν２（＝３７．３），ν３（＝２０．
９）＜ν４（＝４６．５）、となる。また、この実施例
５における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディスト−
ション）、倍率色収差に関する収差線図は、図１０に示
されるような結果となる。

【００５９】

【表１３】

【００６０】

【表１４】

【００６１】

【表１５】

【００６２】以上の実施例５においては、レンズの全長
（第１レンズ１の前面Ｓ１〜第５レンズ５の後面Ｓ１
０）が１２．５５ｍｍ、レンズ全系長（第１レンズ１の
前面Ｓ１〜像面、ＣＣＤにおけるカバーガラスを含む）
が１７．６０ｍｍ、バックフォーカス（空気換算）が
４．４９５ｍｍ、射出瞳位置が−７５．９７ｍｍ、Ｆナ
ンバーが２．８６となり、薄型で諸収差が良好に補正さ
れ、高密度、高画素の撮像素子に好適な光学性能の高い
広角レンズが得られる。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の広角レンズ
によれば、４群５枚構成という簡単なレンズの配置構成
により、レンズ全長が１２．５５ｍｍ程度で、約６５°
の広画角で、Ｆナンバー２．８程度という十分な明るさ
をもち、撮像素子におけるケラレ現象等を解消しつつ、
小型化、薄型化、軽量化、低コスト化等が行なえ、諸収
差が良好に補正された光学性能の高い広角レンズを得る
ことができる。特に、非球面を施す位置を適切に設定し
たことにより、様様な要求を満たしつつも、近年の高画
素撮像素子に好適な広角レンズを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る広角レンズの一実施形態を示す構
成図である。

【図２】実施例１に係る広角レンズの球面収差、非点収
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。

【図３】本発明に係る広角レンズの他の実施形態を示す
構成図である。

【図４】実施例２に係る広角レンズの球面収差、非点収
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。

【図５】本発明に係る広角レンズの一実施形態を示す構
成図である。

【図６】実施例３に係る広角レンズの球面収差、非点収
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。

【図７】本発明に係る広角レンズの他の実施形態を示す
構成図である。

【図８】実施例４に係る広角レンズの球面収差、非点収
差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示す。

【図９】本発明に係る広角レンズの他の実施形態を示す
構成図である。

【図１０】実施例５に係る広角レンズの球面収差、非点
収差、ディスト−ション、倍率色収差の各収差図を示
す。

【符号の説明】

１，１´ 第１レンズ １ａ 樹脂膜 ２ 第２レンズ ３ 第３レンズ ４ 第４レンズ ５，５´ 第５レンズ ５ａ 樹脂膜 ６ 開口絞り ７ ガラスフィルタ Ｄ０１，Ｄ０２ 光軸上の間隔 Ｄ１〜Ｄ１１ 光軸上の間隔 Ｒ０１，Ｒ０２ 曲率半径 Ｒ１〜Ｒ１２ 曲率半径 Ｓ０１，Ｓ０２ 面（ハイブリッド非球面） Ｓ１，Ｓ９ 面（非球面） Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ１０，Ｓ１
１，Ｓ１２ 面 Ｘ 光軸

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA03 LA01 LA03 PA04 PA18 PA19 PA20 PB05 PB06 PB07 QA03 QA05 QA07 QA12 QA19 QA21 QA22 QA25 QA26 QA33 QA34 QA41 QA45 QA46 RA05 RA12 RA13 RA32 RA42

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側から像面側に向けて順に、負の屈
   折力を有しかつ物体側及び像面側の両方が凹面をなすと
   共に物体側の凹面が非球面をなす第１レンズと、正の屈
   折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有しかつ物体
   側及び像面側の両方が凹面をなすと共に像面側よりも物
   体側の凹面の曲率が大きい第３レンズと、前記第３レン
   ズに接合され正の屈折力を有する第４レンズと、正の屈
   折力を有しかつ物体側に非球面からなる凸面を有する第
   ５レンズとを備え、次の条件式（１），（２），
   （３），（４），（５），（６）， （１） ０．７＜│ｆ_１│／ｆ＜３、 （２） ０．８＜│ｆ_１│／│ｆ_２│＜２、 （３） │ｆ_１・２│／│ｆ_{３・４・５}│＞１．８、 （４） （Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）／ｆ＜２、 （５） ０．７＜│Ｒ６│／│Ｒ８│＜１．５、 （６） ν１＞ν２，ν３＜ν４、 ただし、ｆ：全系の焦点距離、 ｆ_１：第１レンズの焦点距離、 ｆ_２：第２レンズの焦点距離、 ｆ_１・２：第１レンズと第２レンズとの合成焦点距離、 ｆ_{３・４・５}：第３レンズと第４レンズと第５レンズと
   の合成焦点距離、 Ｄ１：第１レンズの軸上面間隔、 Ｄ２：第１レンズと第２レンズとの軸上空気間隔、 Ｄ３：第２レンズの軸上面間隔、 Ｒ６：第３レンズにおける物体側の面の曲率半径、 Ｒ８：第４レンズにおける像面側の面の曲率半径、 νｉ：第ｉレンズのアッベ数（ｉ＝１〜４）、 を満足することを特徴とする広角レンズ。
2. 【請求項２】 前記第１レンズに形成された非球面は、
   ガラス球面に薄層の樹脂を接合して形成したハイブリッ
   ド非球面である、ことを特徴とする請求項１記載の広角
   レンズ。
3. 【請求項３】 前記第５レンズに形成された非球面は、
   ガラス球面に薄層の樹脂を接合して形成したハイブリッ
   ド非球面である、ことを特徴とする請求項１又は２記載
   の広角レンズ。
4. 【請求項４】 前記第２レンズは、物体側の面の曲率と
   像面側の面の曲率とが同一である、ことを特徴とする請
   求項１ないし３いずれかに記載の広角レンズ。
5. 【請求項５】 前記第２レンズと前記第３レンズとの間
   に、開口絞りを配置した、ことを特徴とする請求項１な
   いし４いずれかに記載の広角レンズ。