JP2006201674A - 広角撮像レンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】 ９０度以上の広画角とＦ３以下の明るさを有する光学性能が良好な広角撮像レ
ンズを提供する。
【解決手段】 負レンズ、正レンズ、正又は負レンズの３枚構成のレンズの屈折力が、そ
れぞれ下記（１）〜（３）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（４）〜（６）の条件を満たすように設計する。（１）−１．２ ＜ ｆ／ｆ１ ＜
−０．４ 、（２）０．２ ＜ ｆ／ｆ２ ＜ １．２ 、（３）−０．２ ＜ ｆ／
ｆ３ ＜ ０．８、（４）ｎ１ ＜ １．６５ 、（５）ｎ２ ＜ １．６５ 、（６）ｎ
３ ＜ １．８０（ｆ：レンズ全系の焦点距離、ｆ１：第１レンズの焦点距離、ｆ２：第
２レンズの焦点距離、ｆ３：第３レンズの焦点距離、ｎ１：第１レンズの屈折率、ｎ２：
第２レンズの屈折率、ｎ３：第３レンズの屈折率）
【選択図】 図１
ンズを提供する。
【解決手段】 負レンズ、正レンズ、正又は負レンズの３枚構成のレンズの屈折力が、そ
れぞれ下記（１）〜（３）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（４）〜（６）の条件を満たすように設計する。（１）−１．２ ＜ ｆ／ｆ１ ＜
−０．４ 、（２）０．２ ＜ ｆ／ｆ２ ＜ １．２ 、（３）−０．２ ＜ ｆ／
ｆ３ ＜ ０．８、（４）ｎ１ ＜ １．６５ 、（５）ｎ２ ＜ １．６５ 、（６）ｎ
３ ＜ １．８０（ｆ：レンズ全系の焦点距離、ｆ１：第１レンズの焦点距離、ｆ２：第
２レンズの焦点距離、ｆ３：第３レンズの焦点距離、ｎ１：第１レンズの屈折率、ｎ２：
第２レンズの屈折率、ｎ３：第３レンズの屈折率）
【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。
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ＣＭＯ
Ｓ（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、光学性能が良好なレンズが求められている。
Ｓ（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、光学性能が良好な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１〜４に示すように、物体
側から順に、負レンズ，絞り、正レンズ，正又は負レンズから構成され、長いバックフォ
ーカスが得られるレトロフォーカス式の広角撮像レンズが提案されている。
特開平６−８２６９０公報
特開平８−２２０４２９公報
特開平１０−３１９３１５公報
特開２０００−２２１３９０公報
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１〜４に示すように、物体
側から順に、負レンズ，絞り、正レンズ，正又は負レンズから構成され、長いバックフォ
ーカスが得られるレトロフォーカス式の広角撮像レンズが提案されている。
しかしながら、上記の特許文献に記載されている撮像レンズは、Fナンバーが１．４な
いし２．５と明るいが、画角が不十分である。各レンズの画角は、特許文献１の撮像レン
ズでは６８°、特許文献２の撮像レンズでは５４°、特許文献３の撮像レンズでは８０°
、特許文献４の撮像レンズでは５９°であり、十分な広角化が達成されていない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、９０度以上の広画角とＦ３以下の明るさ
を有し、光学性能が良好な広角撮像レンズを提供することを目的とする。
いし２．５と明るいが、画角が不十分である。各レンズの画角は、特許文献１の撮像レン
ズでは６８°、特許文献２の撮像レンズでは５４°、特許文献３の撮像レンズでは８０°
、特許文献４の撮像レンズでは５９°であり、十分な広角化が達成されていない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、９０度以上の広画角とＦ３以下の明るさ
を有し、光学性能が良好な広角撮像レンズを提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するため、第１に、物体側より結像側へ向かって順に、負の
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１レンズと、絞りと、両凸
の正の屈折力を有する第２レンズと、結像側に凸面を向けたメニスカス形状の第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）〜（３）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（４）〜（６）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）−１．２ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ −０．４
（２）０．２ ＜ ｆ／ｆ２ ＜ １．２
（３）−０．２ ＜ ｆ／ｆ３ ＜ ０．８
（４）ｎ１ ＜ １．６５
（５）ｎ２ ＜ １．６５
（６）ｎ３ ＜ １．８０
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、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レンズの屈折率である。
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１レンズと、絞りと、両凸
の正の屈折力を有する第２レンズと、結像側に凸面を向けたメニスカス形状の第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）〜（３）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（４）〜（６）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）−１．２ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ −０．４
（２）０．２ ＜ ｆ／ｆ２ ＜ １．２
（３）−０．２ ＜ ｆ／ｆ３ ＜ ０．８
（４）ｎ１ ＜ １．６５
（５）ｎ２ ＜ １．６５
（６）ｎ３ ＜ １．８０
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、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）〜（３）を満たすことによって、これらの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Ｆ３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、各レンズの屈
折率を制限する条件（４）〜（６）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。
を制限する条件式（１）〜（３）を満たすことによって、これらの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Ｆ３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、各レンズの屈
折率を制限する条件（４）〜（６）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レンズの少なくとも
１つの屈折面が軸対称非球面形状をしており、さらに下記（７）と（８）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。
（７） −０．２ ＜ ｆ／ｒ１ ＜ ０．４
（８） １．２ ＜ ｆ／ｒ２ ＜ １．８
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。
１つの屈折面が軸対称非球面形状をしており、さらに下記（７）と（８）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。
（７） −０．２ ＜ ｆ／ｒ１ ＜ ０．４
（８） １．２ ＜ ｆ／ｒ２ ＜ １．８
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レンズの少なくとも一方の屈折面を非球面とすると共に、物体側の屈折面を平面に
近い形状、結像側の屈折面を大きな曲率を有する形状とする（７）と（８）の条件を満た
すことによって、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し、高性能な光
学性能を与えることができる。
近い形状、結像側の屈折面を大きな曲率を有する形状とする（７）と（８）の条件を満た
すことによって、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し、高性能な光
学性能を与えることができる。
本発明は、第３に、上記第１又は２の広角撮像レンズにおいて、前記第２レンズの少な
くとも１つの屈折面が軸対称非球面形状をしており、さらに下記（９）と（１０）の条件
を満たすことを特徴とする広角撮像レンズ提供する。
（９） ０．１ ＜ ｆ／ｒ４ ＜ １．５
（１０）−２．０ ＜ ｆ／ｒ５ ＜ −０．５
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ４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、ｒ５は第２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。
くとも１つの屈折面が軸対称非球面形状をしており、さらに下記（９）と（１０）の条件
を満たすことを特徴とする広角撮像レンズ提供する。
（９） ０．１ ＜ ｆ／ｒ４ ＜ １．５
（１０）−２．０ ＜ ｆ／ｒ５ ＜ −０．５
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ４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、ｒ５は第２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２レンズの少なくとも一方の屈折面を非球面とすると共に、第２レンズの両面の曲率
を規定することによって、少ない枚数のレンズで球面収差、コマ収差、像面湾曲、非点収
差等を良好に補正し、高性能な光学性能を与えることができる。
を規定することによって、少ない枚数のレンズで球面収差、コマ収差、像面湾曲、非点収
差等を良好に補正し、高性能な光学性能を与えることができる。
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
の少なくとも１つの屈折面が軸対称非球面形状をしており、さらに下記（１１）と（１２
）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。
（１１）−２．５ ＜ ｆ／ｒ６ ＜ −０．２
（１２）−２．２ ＜ ｆ／ｒ７ ＜ −０．４
但し、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対称軸における曲率半径である。
の少なくとも１つの屈折面が軸対称非球面形状をしており、さらに下記（１１）と（１２
）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。
（１１）−２．５ ＜ ｆ／ｒ６ ＜ −０．２
（１２）−２．２ ＜ ｆ／ｒ７ ＜ −０．４
但し、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対称軸における曲率半径である。
第３レンズの少なくとも一方の屈折面を非球面とすると共に、第３レンズの両面の曲率
を規定することによって、少ない枚数のレンズでコマ収差、非点収差、像面湾曲等の収差
を良好に補正し、高性能な光学性能を与えることができる。
を規定することによって、少ない枚数のレンズでコマ収差、非点収差、像面湾曲等の収差
を良好に補正し、高性能な光学性能を与えることができる。
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り、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。
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り、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は、物体側より結像側へ向かって順に、第１レンズ１１、絞
り１２、第２レンズ１３、第３レンズ１４、固体撮像素子を封入するパッケージに設けら
れている平面ガラスのカバーガラス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。
り１２、第２レンズ１３、第３レンズ１４、固体撮像素子を封入するパッケージに設けら
れている平面ガラスのカバーガラス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、負の屈折力を有する第１レンズ１１、合わせて正の屈折力
を有する第２レンズ１３及び第３レンズ１４の３枚構成のレトロフォーカス式のレンズで
ある。レトロフォーカス式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
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。
を有する第２レンズ１３及び第３レンズ１４の３枚構成のレトロフォーカス式のレンズで
ある。レトロフォーカス式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
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１２は第１レンズ１１と第２レンズ１３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大きく、第２レンズ１３は両凸レンズであり、第３レンズ１４
は結像側の面に凸面を向けたメニスカス形状であるという特徴を有する。
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大きく、第２レンズ１３は両凸レンズであり、第３レンズ１４
は結像側の面に凸面を向けたメニスカス形状である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１００度以上の画角とＦ３以下、
好ましくはＦ２．８以下の明るさを有し、光学性能が良好な広角撮像レンズとするために
、第１レンズ１１の屈折力が下記式（１）の条件を、
（１）−１．２ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ −０．４
第２レンズ１３の屈折力が下記式（２）の条件を、
（２）０．２ ＜ ｆ／ｆ２ ＜ １．２
第３レンズ１４の屈折力が下記式（３）の条件を
（３）−０．２ ＜ ｆ／ｆ３ ＜ ０．８
それぞれ満たす必要がある。且つそれぞれのレンズを構成する素材の屈折率が、下記（４
）〜（６）を満たす必要がある。
（４）ｎ１ ＜ １．６５
（５）ｎ２ ＜ １．６５
（６）ｎ３ ＜ １．８０
但し、上記式中、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、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レンズの屈折率である。
好ましくはＦ２．８以下の明るさを有し、光学性能が良好な広角撮像レンズとするために
、第１レンズ１１の屈折力が下記式（１）の条件を、
（１）−１．２ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ −０．４
第２レンズ１３の屈折力が下記式（２）の条件を、
（２）０．２ ＜ ｆ／ｆ２ ＜ １．２
第３レンズ１４の屈折力が下記式（３）の条件を
（３）−０．２ ＜ ｆ／ｆ３ ＜ ０．８
それぞれ満たす必要がある。且つそれぞれのレンズを構成する素材の屈折率が、下記（４
）〜（６）を満たす必要がある。
（４）ｎ１ ＜ １．６５
（５）ｎ２ ＜ １．６５
（６）ｎ３ ＜ １．８０
但し、上記式中、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、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レンズの屈折率である。
本発明の広角撮像レンズでは、レトロフォーカス式とするために、負の屈折力を有する
第１レンズ１１に対して、第２レンズ１３と第３レンズ１４が合わせて正の屈折力を有す
る必要がある。第３レンズ１４は正の屈折力と負の屈折力のどちらの屈折力を有していて
も良く、第２レンズ１３との組み合わせで設計の自由度が大きくなっている。
第１レンズ１１に対して、第２レンズ１３と第３レンズ１４が合わせて正の屈折力を有す
る必要がある。第３レンズ１４は正の屈折力と負の屈折力のどちらの屈折力を有していて
も良く、第２レンズ１３との組み合わせで設計の自由度が大きくなっている。
式（１）〜式（３）は、各レンズの屈折力を制限する条件である。第１レンズ１１の屈
折力を規定する式（１）の上限を超えると、凹レンズである第１レンズ１１のパワーが弱
くなり、バックフォーカスを確保すること及びレンズを小型化することが困難になる。ま
た、式（１）の下限を超えると、第１レンズ１１のパワーが強くなり過ぎ、第１レンズ１
１の結像側の屈折面の曲率半径が小さくなり、非点収差とコマ収差の補正が困難になる。
折力を規定する式（１）の上限を超えると、凹レンズである第１レンズ１１のパワーが弱
くなり、バックフォーカスを確保すること及びレンズを小型化することが困難になる。ま
た、式（１）の下限を超えると、第１レンズ１１のパワーが強くなり過ぎ、第１レンズ１
１の結像側の屈折面の曲率半径が小さくなり、非点収差とコマ収差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）の上限を超えると、凸レンズである第２レンズ
１３のパワーが強くなり過ぎ、第３レンズ１４に負の屈折力を与える必要があり、非点収
差と球面収差のバランスが悪くなる。また、式（２）の下限を超えると、第２レンズ１２
のパワーが弱くなり、レンズを小型化することが困難になる。
１３のパワーが強くなり過ぎ、第３レンズ１４に負の屈折力を与える必要があり、非点収
差と球面収差のバランスが悪くなる。また、式（２）の下限を超えると、第２レンズ１２
のパワーが弱くなり、レンズを小型化することが困難になる。
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１４のパワーが
マイナスに強くなり過ぎ、全系の焦点距離を確保する為に第２レンズ１３のパワーが強く
なり過ぎ、その結果非点収差と球面収差のバランスが悪くなる。また、式（３）の上限を
超えると、第３レンズ１４の正のパワーが強くなり過ぎ、非点収差とコマ収差の補正が困
難になる。
さらに、式（４）〜式（６）は、素材選択に関する条件であり、これらの条件を満たさ
ない場合、色収差が過大になり、結像性能が落ちる。
マイナスに強くなり過ぎ、全系の焦点距離を確保する為に第２レンズ１３のパワーが強く
なり過ぎ、その結果非点収差と球面収差のバランスが悪くなる。また、式（３）の上限を
超えると、第３レンズ１４の正のパワーが強くなり過ぎ、非点収差とコマ収差の補正が困
難になる。
さらに、式（４）〜式（６）は、素材選択に関する条件であり、これらの条件を満たさ
ない場合、色収差が過大になり、結像性能が落ちる。
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１レンズ１１の少なくとも１面の屈
折面を軸対称非球面とすることが好ましい。さらに、第１レンズ１１は、下記（７）と（
８）の条件を満たすことが好ましい。
（７） −０．２ ＜ ｆ／ｒ１ ＜ ０．４
（８） １．２ ＜ ｆ／ｒ２ ＜ １．８
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。
ことが有効である。本発明の広角撮像レンズでは、第１レンズ１１の少なくとも１面の屈
折面を軸対称非球面とすることが好ましい。さらに、第１レンズ１１は、下記（７）と（
８）の条件を満たすことが好ましい。
（７） −０．２ ＜ ｆ／ｒ１ ＜ ０．４
（８） １．２ ＜ ｆ／ｒ２ ＜ １．８
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。
条件式（７）と（８）は、第１レンズ１１の物体側の面よりも結像側の面の曲率を大き
くするように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。
くするように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２レンズ１３の少なくとも１つの屈折面を軸
対称非球面とすることが好ましい。さらに下記（９）と（１０）の条件を満たすことが好
ましい。
（９） ０．１ ＜ ｆ／ｒ４ ＜ １．５
（１０）−２．０ ＜ ｆ／ｒ５ ＜ −０．５
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ４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、ｒ５は第２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。
対称非球面とすることが好ましい。さらに下記（９）と（１０）の条件を満たすことが好
ましい。
（９） ０．１ ＜ ｆ／ｒ４ ＜ １．５
（１０）−２．０ ＜ ｆ／ｒ５ ＜ −０．５
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ４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、ｒ５は第２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。
条件式（９）と（１０）は、第２レンズ１３の物体側と結像側の両面を凸面とするよう
に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、球面収差、コマ収差、像
面湾曲、非点収差等の緒収差の補正が困難になる。
に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、球面収差、コマ収差、像
面湾曲、非点収差等の緒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１４の少なくとも１つの屈折面を軸
対称非球面とすることが好ましい。さらに下記（１１）と（１２）の条件を満たすことが
好ましい。
（１１）−２．５ ＜ ｆ／ｒ６ ＜ −０．２
（１２）−２．２ ＜ ｆ／ｒ７ ＜ −０．４
但し、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対称軸における曲率半径である。
対称非球面とすることが好ましい。さらに下記（１１）と（１２）の条件を満たすことが
好ましい。
（１１）−２．５ ＜ ｆ／ｒ６ ＜ −０．２
（１２）−２．２ ＜ ｆ／ｒ７ ＜ −０．４
但し、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対称軸における曲率半径である。
条件式（１１）と（１２）は、結像側に凸面を向けたメニスカス形状となるように第３
レンズ１４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、コマ収差、非
点収差、像面湾曲等の緒収差の補正が困難になる。
レンズ１４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、コマ収差、非
点収差、像面湾曲等の緒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）
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（４
３５．４ｎｍ）、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。
（実施例１）
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（４
３５．４ｎｍ）、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
、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０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１１に実施例１の仕様データを示す。
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
、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０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１１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、Ａ６は６次の非球面係数、Ａ８は８次の非球面係数、Ａ１０は１
０次の非球面係数を示す。
（実施例２）
４は４次の非球面係数、Ａ６は６次の非球面係数、Ａ８は８次の非球面係数、Ａ１０は１
０次の非球面係数を示す。
図３は実施例２の広角撮像レンズの概略構成図である。図４は実施例２の諸収差を示す
収差図である。図４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、Ａ４、
Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示す。表１１に実施例２の仕様データを示す。
（実施例３）
収差図である。図４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、Ａ４、
Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示す。表１１に実施例２の仕様データを示す。
図５は実施例３の広角撮像レンズの概略構成図である。図６は実施例３のレンズの諸収
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
、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示す。表１１に実施例３の仕様データを示す。
（実施例４）
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
、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示す。表１１に実施例３の仕様データを示す。
図７は実施例４の広角撮像レンズの概略構成図である。図８は実施例４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、Ａ４、
Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示す。表１１に実施例４の仕様データを示す。
（実施例５）
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、Ａ４、
Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示す。表１１に実施例４の仕様データを示す。
図９は実施例５の広角撮像レンズの概略構成図である。図１０は実施例５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９に実施例５の設計
データを示す。表９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１０に上記非球面式における非球面係数のｋ、
Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示す。表１１に実施例５の仕様データを示す。
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９に実施例５の設計
データを示す。表９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１０に上記非球面式における非球面係数のｋ、
Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を示す。表１１に実施例５の仕様データを示す。
上記実施例１〜５で示された広角撮像レンズは、第１レンズ１１が物体側の面よりも結
像側の面の曲率が大きい両面が軸対称非球面の負レンズであり、第２レンズ１３が両面が
軸対称非球面の両凸レンズであり、第３レンズ１４が凸面を結像側に向けたメニスカス形
状の両面が軸対称非球面の凸又は凹レンズである。画角は何れも１００度を超える広画角
であり、Ｆナンバーは何れも２．８であり、明るいレンズである。また、収差図から各収
差が良く補正されていることが認められる。
像側の面の曲率が大きい両面が軸対称非球面の負レンズであり、第２レンズ１３が両面が
軸対称非球面の両凸レンズであり、第３レンズ１４が凸面を結像側に向けたメニスカス形
状の両面が軸対称非球面の凸又は凹レンズである。画角は何れも１００度を超える広画角
であり、Ｆナンバーは何れも２．８であり、明るいレンズである。また、収差図から各収
差が良く補正されていることが認められる。
本発明の広角撮像レンズは、ドア監視カメラやテレビ電話などの大きな撮影画角を必要
とする固体撮像素子を用いた撮像分野に利用可能である。
とする固体撮像素子を用いた撮像分野に利用可能である。
１１：第１レンズ、１２：絞り、１３：第２レンズ、１４：第３レンズ、１５：カバー
ガラス、１６：固体撮像素子
ガラス、１６：固体撮像素子
Claims (4)
- 物体側より結像側へ向かって順に、負の屈折力を有し、物体側の面よりも結像側の面の
曲率が大きい第１レンズと、絞りと、両凸の正の屈折力を有する第２レンズと、結像側に
凸面を向けたメニスカス形状の第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）
〜（３）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（４）〜（６）
の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズ。
（１）−１．２ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ −０．４
（２）０．２ ＜ ｆ／ｆ２ ＜ １．２
（３）−０．２ ＜ ｆ／ｆ３ ＜ ０．８
（４）ｎ１ ＜ １．６５
（５）ｎ２ ＜ １．６５
（６）ｎ３ ＜ １．８０
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、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レンズの少なくとも１つの屈折面が軸対称非球面形状をしており、さらに下記
（７）と（８）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズ。
（７） −０．２ ＜ ｆ／ｒ１ ＜ ０．４
（８） １．２ ＜ ｆ／ｒ２ ＜ １．８
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に記載の広角撮像レンズにおいて、
前記第２レンズの少なくとも１つの屈折面が軸対称非球面形状をしており、さらに下記
（９）と（１０）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズ。
（９） ０．１ ＜ ｆ／ｒ４ ＜ １．５
（１０）−２．０ ＜ ｆ／ｒ５ ＜ −０．５
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ４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、ｒ５は第２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１〜３いずれかに記載の広角撮像レンズにおいて、
前記第３レンズの少なくとも１つの屈折面が軸対称非球面形状をしており、さらに下記
（１１）と（１２）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズ。
（１１）−２．５ ＜ ｆ／ｒ６ ＜ −０．２
（１２）−２．２ ＜ ｆ／ｒ７ ＜ −０．４
但し、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対称軸における曲率半径である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005015454A JP2006201674A (ja) | 2005-01-24 | 2005-01-24 | 広角撮像レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005015454A JP2006201674A (ja) | 2005-01-24 | 2005-01-24 | 広角撮像レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006201674A true JP2006201674A (ja) | 2006-08-03 |
Family
ID=36959697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005015454A Withdrawn JP2006201674A (ja) | 2005-01-24 | 2005-01-24 | 広角撮像レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006201674A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2005
- 2005-01-24 JP JP2005015454A patent/JP2006201674A/ja not_active Withdrawn
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