JP2006184385A

JP2006184385A - 広角撮像レンズ

Info

Publication number: JP2006184385A
Application number: JP2004375704A
Authority: JP
Inventors: Akira Komatsu; 朗小松; Akihiro Shimizu; 章弘清水
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】９０度以上の画角とＦ２．８以下の明るさを有し、１００万画素以上の撮像素子にも対応可能な光学性能を持つ広角撮像レンズを提供する。
【解決手段】正の第１レンズ、負の第２レンズ、正の第３レンズのトリプレットレンズであって、これらのレンズの屈折力が、それぞれ下記（１）〜（４）の条件を満たし、第２レンズと第３レンズの間隔が下記（５）の条件を満たし、且つそれぞれのレンズを構成する素材が特定の条件を満たすように設計する。（１）１５＜ｆ１／ｆ＜３０、（２）−３＜ｆ２／ｆ＜ −１．５、（３）１．２＜ｆ３／ｆ＜２．５、（４）−０．１５＜ｆ２／ｆ１＜ −０．０７、（５）２．５＜Ｄ２３／ｆ＜５．０（但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離、ｆ３は第３レンズの焦点距離、Ｄ２３は第２レンズと第３レンズの間隔）
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子を備えた撮像装置に好適な広角撮像レンズに関する。

近年、マルチメディアの進展は目覚しく、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）などの固体撮像素子を備えたデジタルスチルカメラ等の撮像装置の普及が急速に進んでいる。例えばドア監視カメラやテレビ電話などでは大きな撮影画角を有する広角撮像レンズが必要であり、広画角に加えて小型軽量であり、しかも明るく、高画質・高解像度のレンズが求められている。

こうした撮像装置に用いられる広角撮像レンズとして、小型化に有利なトリプレットとよばれる３枚構成の撮像レンズが広く用いられている。従来、広画角で、諸収差が良好に補正された撮像レンズを目的とする３枚構成の広角撮像レンズとして、下記の特許文献１〜５に示すように、物体側から順に、正、負，正レンズから構成される広角撮像レンズが提案されている。
特開平５−１８８２８４公報特開平６−１７５０１７公報特開平７−３５９７２公報特開２００１−７５００６公報特開２００３−１９５１６１公報

しかしながら、特許文献１の撮像レンズでは、Ｆナンバーは２．０と十分明るいが、画角は５０°と狭い。また、特許文献２の撮像レンズでは、画角が７０°と不十分であり、Ｆナンバーも３．６と暗く、十分な明るさを確保出来ていない。また、特許文献３の撮像レンズでは、画角が７５°と不十分であり、Ｆナンバーも３．５と暗く、十分な明るさを確保出来ていない。また、特許文献４の撮像レンズでは、Ｆナンバーは２．０と十分明るいが、画角は６８°と狭い。また、特許文献５の撮像レンズでは、画角は十分に広いが、ディストーション、非点収差共に大きく、十分な光学性能が得られていない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、９０度以上の画角とＦ２．８以下の明るさを有し、１００万画素以上の撮像素子にも対応可能な光学性能を持つ広角撮像レンズを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、第１に、物体側より結像側へ向かって順に、正のパワーを有し、物体側の面よりも結像側の面の曲率が小さい第１レンズと、負のパワーを有し、物体側の面よりも結像側の面の曲率が大きい第２レンズと、絞りと、正の屈折力を有し、物体側の面よりも結像側の面の曲率が大きい第３レンズとから構成される広角撮像レンズであって、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの屈折力が、それぞれ下記（１）〜（４）の条件を満たし、前記第２レンズと前記第３レンズの間隔が下記（５）の条件を満たし、且つそれぞれのレンズを構成する素材が、下記（６）〜（１１）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズを提供する。

（１）１５＜ｆ１／ｆ＜３０
（２）−３＜ｆ２／ｆ＜ −１．５
（３）１．２＜ｆ３／ｆ＜２．５
（４）−０．１５＜ｆ２／ｆ１＜ −０．０７
（５）２．５＜Ｄ２３／ｆ＜５．０
（６）１．６５＜ｎ１
（７）ｎ２＜１．６５
（８）ｎ３＜１．６５
（９）ν１＜５０
（１０）５０＜ ν２
（１１）５０＜ ν３

但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離、ｆ３は第３レンズの焦点距離、Ｄ２３は第２レンズと第３レンズの間隔、ｎ１は第１レンズの屈折率、ｎ２は第２レンズの屈折率、ｎ３は第３レンズの屈折率、ν１は第１レンズのアッベ数、ν２は第２レンズのアッベ数、ν３は第３レンズのアッベ数である。

本発明の広角撮像レンズは、第１レンズ、第２レンズ、第３レンズのそれぞれの屈折力を制限する条件式（１）〜（４）を満たし、かつバックフォーカスを確保するための条件（５）を満たすことによって、これらの正負正の３枚構成のレンズで、バックフォーカスを確保しつつ諸収差を良好に補正して光学性能に優れ、９０度以上の画角とＦ２．８以下の明るさを有する広角撮像レンズを得ることができると共に、色収差補正と全系のパワー配分に関する条件（６）〜（１１）を満たすことにより、色収差を良好に補正し、結像性能を良好にすることができる。

本発明は、第２に、上記第１の広角撮像レンズにおいて、前記第１レンズの屈折面が、軸対称面形状をしており、下記（１２）と（１３）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズを提供する。
（１２）０．０４＜ｆ／ｒ１
（１３）｜ｆ／ｒ２｜＜０．０１
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ１は第１レンズの物体側屈折面の対称軸における曲率半径、ｒ２は第１レンズの結像側屈折面の対称軸における曲率半径である。
第１レンズの結像側の屈折面を平面に近い形状、物体側の屈折面を凸面の面形状とすることによって、収差補正のバランスをとることができる。

本発明は、第３に、上記第１又は第２の広角撮像レンズにおいて、前記第２レンズの結像側の面が、軸対称非球面形状をしており、該非球面の径方向の曲率が非球面対称軸と交わる点から外縁部にかけて単調に減少しており、さらに下記（１４）ないし（１６）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズを提供する。
（１４）０．３＜ＣＥ４／ＣＣ４＜０．８
（１５）０．０５＜ｆ／ｒ３＜０．４
（１６）０．５＜ｆ／ｒ４

但し、ＣＥ４は第２レンズの結像側屈折面の外縁部における径方向の曲率、ＣＣ４は第２レンズの結像側屈折面の非球面対称軸における径方向の曲率、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ３は第２レンズの物体側屈折面の対称軸における曲率半径、ｒ４は第２レンズの結像側屈折面の非球面対称軸における曲率半径である。

第２レンズの結像側の屈折面を非球面とすると共に、非球面の曲面形状を規定することによって、少ない枚数のレンズで歪曲収差と非点収差を良好に補正することができる。また、第２レンズの両面の屈折面の曲面形状を規定することによって、歪曲収差と非点収差を良好に補正することができる。

本発明は、第４に、上記第１〜３いずれかの広角撮像レンズにおいて、前記第３レンズの結像側の面が、軸対称非球面形状をしており、該非球面の径方向の曲率の絶対値が非球面対称軸と交わる点から外縁部にかけて単調に減少しており、さらに下記（１７）ないし（１９）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズを提供する。
（１７）０．２＜ＣＥ７／ＣＣ７＜０．６
（１８）０．２＜ｆ／ｒ６＜０．６
（１９）ｆ／ｒ７＜ −０．６

但し、ＣＥ７は第３レンズの結像側屈折面の外縁部における径方向の曲率、ＣＣ７は第３レンズの結像側屈折面の非球面対称軸における径方向の曲率、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ６は第３レンズの物体側屈折面の対称軸における曲率半径、ｒ７は第３レンズの結像側屈折面の非球面対称軸における曲率半径である。

第３レンズの結像側の屈折面を非球面とすると共に、非球面の曲面形状を規定することによって、少ない枚数のレンズで非点収差とコマ収差を良好に補正することができる。また、第３レンズの両面の屈折面の曲面形状を規定することによって、像面湾曲と非点収差を良好に補正することができる。

以下、本発明の広角撮像レンズの実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の広角撮像レンズの典型的な構成を示す概略構成図である。図１に示す広角撮像レンズは後述する実施例１を示している。図１におけるＲｉ（ｉは１からの整数）で示される符号は、物体側から結像側に向かって順にレンズ面番号を示し、Ｄｉ（ｉは１からの整数）で示される符号は、物体側から結像側に向かって順に主光線軸におけるレンズの中心厚及びレンズ間の空気間隔を示す。

図１に示す広角撮像レンズ１は、物体側より結像側へ向かって順に、第１レンズ１１、第２レンズ１２、絞り１３、第３レンズ１４、カバーガラス１５及び前面が結像面になっている固体撮像素子１６が配置されている。

本発明の広角撮像レンズは、正の屈折力を有する第１レンズ１１、負の屈折力を有する第２レンズ１２及び正の屈折力を有する第３レンズ１４の３枚構成のトリプレットである。第１レンズ１１と第２レンズ１２を合わせて負の屈折力を有するように構成され、正の屈折力を有する第３レンズと共にレトロフォーカス式のレンズを構成している。レトロフォーカス式のレンズは長いバックフォーカスを確保でき、レンズ系と固体撮像素子１６の間に図示しない光学ローパスフィルタ、カバーガラス１５等の部品を配置するために長いバックフォーカスを必要とする撮像装置に適している。

また、本発明の広角撮像レンズでは、絞り１３は第２レンズ１２と第３レンズ１４の間に配置されている構造となっている。レンズの形状として、第１レンズ１１は物体側の面よりも結像側の面の曲率が小さく、第３レンズ１４は物体側の面よりも結像側の面の曲率が大きいという特徴を有する。

本発明の広角撮像レンズは、９０度以上、好ましくは９３度以上の画角とＦ２．８以下の明るさを有し、１００万画素以上の撮像素子にも対応可能な光学性能を持つ広角撮像レンズとするために、第１レンズの屈折力が下記式（１）の条件を満たす必要がある。
（１）１５＜ｆ１／ｆ＜３０

但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離である。また、第２レンズの屈折力が下記式（２）の条件を満たす必要がある。
（２）−３＜ｆ２／ｆ＜ −１．５

但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離である。また、第３レンズの屈折力が下記式（３）の条件を満たす必要がある。
（３）１．２＜ｆ３／ｆ＜２．５

但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ３は第３レンズの焦点距離である。また、第２レンズと第１レンズの屈折力の比が下記式（４）の条件を満たす必要がある。
（４）−０．１５＜ｆ２／ｆ１＜ −０．０７

但し、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離である。また、第２レンズと第３レンズの間隔が下記式（５）の条件を満たす必要がある。
（５）２．５＜Ｄ２３／ｆ＜５．０

上記の条件に加えて、それぞれのレンズを構成する素材が、下記式（６）〜（１１）を満たす必要がある。
（６）１．６５＜ｎ１
（７）ｎ２＜１．６５
（８）ｎ３＜１．６５
（９）ν１＜５０
（１０）５０＜ ν２
（１１）５０＜ ν３

但し、ｎ１は第１レンズの屈折率、ｎ２は第２レンズの屈折率、ｎ３は第３レンズの屈折率、ν１は第１レンズのアッベ数、ν２は第２レンズのアッベ数、ν３は第３レンズのアッベ数である。

式（１）〜式（５）は、各レンズの屈折力を制限する条件である。第１レンズは、第２レンズと合わせて負の屈折力を有する必要があり、屈折力は小さく、主に第２レンズで発生するディストーションと色収差を補正する。そのため、第１レンズの屈折力を規定する式（１）の下限を超えると第１レンズのパワーが強くなり、バックフォーカスが確保出来なくなる。また、式（１）の上限を超えた時は、第１レンズのパワーが弱くなり、色収差とディストーションの補正が困難になる。

第２レンズの屈折力を規定する式（２）の下限を超えると第２レンズのパワーが弱くなり、バックフォーカスが確保出来なくなる。また、式（２）の上限を超えると第２レンズのパワーが強くなり、非点収差とディストーションのバランスが悪くなる。

第３レンズの屈折力を規定する式（３）の下限を超えると第３レンズのパワーが強くなり、ペッツバール和が大きくなり、像面湾曲の補正が困難になる。また、式（３）の上限を超えると第３レンズのパワーが弱くなり、レンズの全長が長くなると共に、射出瞳距離が近くなり、固体撮像素子に入射する光束の角度が大きくなって受光感度が低下する。

第１レンズの屈折力は第２レンズの屈折力と比較して弱くする必要がある。そのため、第２レンズと第１レンズの屈折力の比を規定する式（４）の下限を超えると第１レンズのパワーが強くなり、ペッツバール和が大きくなり、像面湾曲の補正が困難になる。また、式（４）の上限を超えると第２レンズのパワーが強くなり、非点収差とディストーションのバランスが悪くなる。

本発明の広角撮像レンズは、第２レンズと第３レンズの間隔を比較的大きくし、長いバックフォーカスを確保することが特徴になっている。なお、図１では、第２レンズと第３レンズの間隔Ｄ２３は、第２レンズ１２と絞り１３間の距離Ｄ４と絞り１３と第３レンズ１４間の距離Ｄ５の和となっている。第２レンズと第３レンズの間隔を規定する式（５）の下限を超えると必要なバックフォーカスが確保できないと共に、各レンズのパワーが強くなり、収差補正が困難になる。また、式（５）の上限を超えるとレンズの全長が長くなり、レンズ径も大きくなり、小型のレンズとならない。

式（６）ないし式（１１）は、色収差補正に関連して素材の屈折率と分散を定める条件であり、これらの条件を満たさない場合、色収差補正が困難になり、結像性能が落ちる。

さらに、本発明の広角撮像レンズは、第１レンズの屈折面が、軸対称面形状をしており、上記式（１）の条件を満たした上で、収差補正のバランスをとるため、第１レンズの両面形状を規定する下記式（１２）と（１３）の条件を満たすことが好ましい。
（１２）０．０４＜ｆ／ｒ１
（１３）｜ｆ／ｒ２｜＜０．０１

但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ１は第１レンズの物体側屈折面の対称軸における曲率半径、ｒ２は第１レンズの結像側屈折面の対称軸における曲率半径である。本発明の広角撮像レンズでは、第１レンズの結像側の屈折面を平面に近い形状、物体側の屈折面を凸面の面形状としている。

さらに、３枚の少ない枚数で高性能なレンズを実現させるためには、非球面を使用することが有効である。本発明の広角撮像レンズでは、第２レンズの結像側の面が、軸対称非球面形状をしており、該非球面の径方向の曲率が非球面対称軸と交わる点から外縁部にかけて単調に減少しており、さらに下記（１４）ないし（１６）の条件を満たすことが好ましい。また、第２レンズの物体側の屈折面は軸対称面形状となっている。なお、非球面形状を表す「径方向の曲率が単調に減少している」という表現は、フラット部分、例えばレンズの中心部のように曲率が増減しない部分、が存在していてもよいことを含む。
（１４）０．３＜ＣＥ４／ＣＣ４＜０．８
（１５）０．０５＜ｆ／ｒ３＜０．４
（１６）０．５＜ｆ／ｒ４

但し、ＣＥ４は第２レンズの結像側屈折面の外縁部における径方向の曲率、ＣＣ４は第２レンズの結像側屈折面の非球面対称軸における径方向の曲率、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ３は第２レンズの物体側屈折面の対称軸における曲率半径、ｒ４は第２レンズの結像側屈折面の非球面対称軸における曲率半径である。前記外縁部は、レンズに入射する光線が入る領域の外縁部を意味する。

第２レンズの結像側屈折面の形状がこの条件から外れ、曲率の増加する部分がある場合や、外縁部の曲率が式（１４）から外れる場合には、非点収差と歪曲収差の補正が十分行えない。また、条件式（１５）と（１６）は、第２レンズの屈折力配分を規定する式であり、この条件を満たさない場合、歪曲収差と非点収差の補正が困難になる。

さらに、本発明の広角撮像レンズでは、第３レンズの結像側の面が、軸対称非球面形状をしており、該非球面の径方向の曲率の絶対値が非球面対称軸と交わる点から外縁部にかけて単調に減少しており、さらに下記（１７）ないし（１９）の条件を満たすことが好ましい。また、第３レンズの物体側の屈折面は軸対称面形状となっている。なお、非球面形状を表す「径方向の曲率が単調に減少している」という表現は、フラット部分、例えばレンズの中心部のように曲率が増減しない部分、が存在していてもよいことを含む。
（１７）０．２＜ＣＥ７／ＣＣ７＜０．６
（１８）０．２＜ｆ／ｒ６＜０．６
（１９）ｆ／ｒ７＜ −０．６

第３レンズの結像側屈折面の形状がこの条件から外れ、曲率の増加する部分がある場合や、非球面対称軸と交わる面上の点から外縁部にかけての曲率が式（１７）から外れる場合には、非点収差とコマ収差の補正が十分行えない。また、条件式（１８）と（１９）は、第３レンズの屈折力配分を規定する式であり、この条件を満たさない場合、像面湾曲と非点収差の補正が困難になる。

以下、本発明の広角撮像レンズの実施例を示す。
（実施例１）
本実施例は３枚のレンズをガラス製とした例である。図１は実施例１の広角撮像レンズの概略構成図である。図２は実施例１の諸収差を示す収差図である。図２の収差図の中で、左のグラフはｄ線（５８７．５６ｎｍ）、ｇ線（４３５．４ｎｍ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）の波長における球面収差を示している。中央のグラフは像面湾曲と非点収差を示し、符合Ｓは球欠的像面、符合Ｔは子午的像面を表している。右のグラフは歪曲収差を示している。なお、歪曲収差量を示す横軸の単位はパーセント（％）、他の収差量を示す横軸の単位はｍｍである。

表１に実施例１の設計データを示す。表１には、面Ｒｉの曲率半径ｒｉ（ｍｍ）、物体側より結像側へ向かって第ｉ番目の各レンズの光軸上の中心厚及び各レンズ間の光軸上の空気間隔Ｄｉ（ｍｍ）、物体側より結像側へ順にｉ番目の光学材料のｄ線に対する屈折率Ｎｄとアッベ数Ｖｄが示されている。また、表２に下記非球面式における非球面係数のｋ、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０を示す。なお、非球面係数を示す数値表示において、［Ｅ−○○］の表示は１０の−○○乗を示す。表９に実施例１の仕様データを示す。

但し、ｒは光軸からの距離、ｚは曲面の座標値、ｋは円錐定数、ｃは面の中心曲率、Ａ_４は４次の非球面係数、Ａ_６は６次の非球面係数、Ａ_８は８次の非球面係数、Ａ_１０は１０次の非球面係数を示す。

実施例１における第２レンズの結像側屈折面の曲率を図３に示す。また、実施例１における第３レンズの結像側屈折面の曲率を図４に示す。

実施例１の広角撮像レンズ１は、正の屈折力を有する第１レンズ１１の結像側の屈折面Ｒ２が平坦に近い屈折面であり、物体側の屈折面Ｒ１の曲率より小さくなっている。第２レンズ１２の両面と第３レンズ１４の両面がそれぞれ非球面となっている。第２レンズ１２の結像側の屈折面Ｒ４は軸対称非球面であり、その径方向の曲率は、図３より、中心から周辺に行くに従って漸次小さくなっており、外縁部の曲率／中心部の曲率は０．５５となっている。また、第３レンズ１４の結像側の屈折面Ｒ７は軸対称非球面であり、その径方向の曲率は、図４より、中心から周辺に行くに従ってプラス側へ漸次大きくなっており（曲率の絶対値は、中心から周辺に行くに従って漸次小さくなっている）、外縁部の曲率／中心部の曲率は０．５５となっている。
（実施例２）

図５は実施例２の広角撮像レンズの概略構成図である。図６は実施例２の諸収差を示す収差図である。図６の各収差図は図２と同様の意味を有する。表３に実施例２の設計データを示す。表３には面Ｒｉの曲率半径ｒｉ（ｍｍ）、間隔Ｄｉ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、アッベ数Ｖｄが示されている。また、表４に上記非球面式における非球面係数のｋ、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０を示す。表９に実施例２の仕様データを示す。実施例２における第２レンズの結像側屈折面の曲率を図３に示す。また、実施例２における第３レンズの結像側屈折面の曲率を図４に示す。

実施例２の広角撮像レンズ１ｂは、正の屈折力を有する第１レンズ１１の結像側の屈折面Ｒ２が平坦に近い屈折面であり、物体側の屈折面Ｒ１の曲率より小さくなっている。第２レンズ１２の両面と第３レンズ１４の両面がそれぞれ非球面となっている。第２レンズ１２の結像側の屈折面Ｒ４は軸対称非球面であり、その径方向の曲率は、図３より、中心から周辺に行くに従って漸次小さくなっており、外縁部の曲率／中心部の曲率は０．４３となっている。また、第３レンズ１４の結像側の屈折面Ｒ７は軸対称非球面であり、その径方向の曲率は、図４より、中心から周辺に行くに従ってプラス側へ漸次大きくなっており（曲率の絶対値は、中心から周辺に行くに従って漸次小さくなっている）、外縁部の曲率／中心部の曲率は０．４６である。
（実施例３）

図７は実施例３の広角撮像レンズの概略構成図である。図８は実施例３のレンズの諸収差を示す収差図である。図８の各収差図は図２と同様の意味を有する。表５に実施例３の設計データを示す。表５には面Ｒｉの曲率半径ｒｉ（ｍｍ）、間隔Ｄｉ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、アッベ数Ｖｄが示されている。また、表６に上記非球面式における非球面係数のｋ、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０を示す。表９に実施例３の仕様データを示す。実施例３における第２レンズの結像側屈折面の曲率を図３に示す。また、実施例３における第３レンズの結像側屈折面の曲率を図４に示す。

実施例３の広角撮像レンズ１ｃは、正の屈折力を有する第１レンズ１１の結像側の屈折面Ｒ２が平坦に近い屈折面であり、物体側の屈折面Ｒ１の曲率より小さくなっている。第２レンズ１２の両面と第３レンズ１４の両面がそれぞれ非球面となっている。第２レンズ１２の結像側の屈折面Ｒ４は軸対称非球面であり、その径方向の曲率は、図３より、中心から周辺に行くに従って漸次小さくなっており、外縁部の曲率／中心部の曲率は０．３６となっている。また、第３レンズ１４の結像側の屈折面Ｒ７は軸対称非球面であり、その径方向の曲率は、図４より、中心から周辺に行くに従って漸次プラス側へ大きくなっており（曲率の絶対値は、中心から周辺に行くに従って漸次小さくなっている）、外縁部の曲率／中心部の曲率は０．３６である。
（実施例４）

図９は実施例４の広角撮像レンズの概略構成図である。図１０は実施例４の諸収差を示す収差図である。図１０の各収差図は図２と同様の意味を有する。表７に実施例４の設計データを示す。表７には面Ｒｉの曲率半径ｒｉ（ｍｍ）、間隔Ｄｉ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、アッベ数Ｖｄが示されている。また、表８に上記非球面式における非球面係数のｋ、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０を示す。表９に実施例４の仕様データを示す。実施例４における第２レンズの結像側屈折面の曲率を図３に示す。また、実施例４における第３レンズの結像側屈折面の曲率を図４に示す。

実施例４の広角撮像レンズ１ｄは、正の屈折力を有する第１レンズ１１の結像側の屈折面Ｒ２が平坦に近い屈折面であり、物体側の屈折面Ｒ１の曲率より小さくなっている。第２レンズ１２の両面と第３レンズ１４の両面がそれぞれ非球面となっている。第２レンズ１２の結像側の屈折面Ｒ４は軸対称非球面であり、その径方向の曲率は、図３より、中心から周辺に行くに従って漸次小さくなっており、外縁部の曲率／中心部の曲率は０．４８となっている。また、第３レンズ１４の結像側の屈折面Ｒ７は軸対称非球面であり、その径方向の曲率は、図４より、中心から周辺に行くに従って漸次プラス側へ大きくなっており（曲率の絶対値は、中心から周辺に行くに従って漸次小さくなっている）、外縁部の曲率／中心部の曲率は０．４４である。

実施例の広角撮像レンズ１，１ｂ、１ｃ、１ｄは、画角は９３度以上であり、Ｆナンバーは２．８と明るく、諸収差もよく補正され、１００万画素以上の撮像素子にも対応可能な光学性能を有する。

本発明の広角撮像レンズは、例えばドア監視カメラやテレビ電話など大きな撮影画角を必要とする撮影分野に利用することができる。

実施例１の広角撮像レンズの概略構成図である。実施例１の広角撮像レンズの諸収差図である。実施例１〜４の第２レンズの結像側の屈折面の曲率を表すグラフである。実施例１〜４の第３レンズの結像側の屈折面の曲率を表すグラフである。実施例２の広角撮像レンズの概略構成図である。実施例２の広角撮像レンズの諸収差図である。実施例３の広角撮像レンズの概略構成図である。実施例３の広角撮像レンズの諸収差図である。実施例４の広角撮像レンズの概略構成図である。実施例４の広角撮像レンズの諸収差図である。

符号の説明

１，１ｂ、１ｃ、１ｄ：広角撮像レンズ、１１：第１レンズ、１２：第２レンズ、１３：絞り、１４：第３レンズ、１５：カバーガラス、１６：固体撮像素子

Claims

物体側より結像側へ向かって順に、正のパワーを有し、物体側の面よりも結像側の面の曲率が小さい第１レンズと、負のパワーを有し、物体側の面よりも結像側の面の曲率が大きい第２レンズと、絞りと、正の屈折力を有し、物体側の面よりも結像側の面の曲率が大きい第３レンズとから構成される広角撮像レンズであって、
前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの屈折力が、それぞれ下記（１）〜（４）の条件を満たし、前記第２レンズと前記第３レンズの間隔が下記（５）の条件を満たし、且つそれぞれのレンズを構成する素材が、下記（６）〜（１１）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズ。
（１）１５＜ｆ１／ｆ＜３０
（２）−３＜ｆ２／ｆ＜ −１．５
（３）１．２＜ｆ３／ｆ＜２．５
（４）−０．１５＜ｆ２／ｆ１＜ −０．０７
（５）２．５＜Ｄ２３／ｆ＜５．０
（６）１．６５＜ｎ１
（７）ｎ２＜１．６５
（８）ｎ３＜１．６５
（９）ν１＜５０
（１０）５０＜ ν２
（１１）５０＜ ν３
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズの焦点距離、ｆ３は第３レンズの焦点距離、Ｄ２３は第２レンズと第３レンズの間隔、ｎ１は第１レンズの屈折率、ｎ２は第２レンズの屈折率、ｎ３は第３レンズの屈折率、ν１は第１レンズのアッベ数、ν２は第２レンズのアッベ数、ν３は第３レンズのアッベ数である。
請求項１記載の広角撮像レンズにおいて、
前記第１レンズの屈折面が、軸対称面形状をしており、下記（１２）と（１３）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズ。
（１２）０．０４＜ｆ／ｒ１
（１３）｜ｆ／ｒ２｜＜０．０１
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ１は第１レンズの物体側屈折面の対称軸における曲率半径、ｒ２は第１レンズの結像側屈折面の対称軸における曲率半径である。
請求項１又は２記載の広角撮像レンズにおいて、
前記第２レンズの結像側の面が、軸対称非球面形状をしており、該非球面の径方向の曲率が非球面対称軸と交わる点から外縁部にかけて単調に減少しており、さらに下記（１４）ないし（１６）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズ。
（１４）０．３＜ＣＥ４／ＣＣ４＜０．８
（１５）０．０５＜ｆ／ｒ３＜０．４
（１６）０．５＜ｆ／ｒ４
但し、ＣＥ４は第２レンズの結像側屈折面の外縁部における径方向の曲率、ＣＣ４は第２レンズの結像側屈折面の非球面対称軸における径方向の曲率、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ３は第２レンズの物体側屈折面の対称軸における曲率半径、ｒ４は第２レンズの結像側屈折面の非球面対称軸における曲率半径である。
請求項１〜３いずれかに記載の広角撮像レンズにおいて、
前記第３レンズの結像側の面が、軸対称非球面形状をしており、該非球面の径方向の曲率の絶対値が非球面対称軸と交わる点から外縁部にかけて単調に減少しており、さらに下記（１７）ないし（１９）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズ。
（１７）０．２＜ＣＥ７／ＣＣ７＜０．６
（１８）０．２＜ｆ／ｒ６＜０．６
（１９）ｆ／ｒ７＜ −０．６
但し、ＣＥ７は第３レンズの結像側屈折面の外縁部における径方向の曲率、ＣＣ７は第３レンズの結像側屈折面の非球面対称軸における径方向の曲率、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ６は第３レンズの物体側屈折面の対称軸における曲率半径、ｒ７は第３レンズの結像側屈折面の非球面対称軸における曲率半径である。