JP2014178623A - Wide angle lens and imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、４枚のレンズからなる小型の広角レンズおよび当該広角レンズを搭載する撮像装置に関する。 The present invention relates to a small wide-angle lens composed of four lenses and an image pickup apparatus equipped with the wide-angle lens.
携帯電話などの情報端末や小型のデジタルカメラに搭載される撮像レンズは特許文献１に記載されている。同文献の撮影レンズは物体側から像側に向かって順に配置された、正のパワーを備える第１レンズ、負のパワーを備える第２レンズ、正のパワーを備える第３レンズ、像側が凸のメニスカス形状の第４レンズ、および、像側レンズ面が変曲点を備える非球面形状とされた第５レンズを備えている。同文献の撮像レンズの最大画角は６０°である。 An imaging lens mounted on an information terminal such as a cellular phone or a small digital camera is described in Patent Document 1. The photographic lens of this document is arranged in order from the object side to the image side, the first lens having positive power, the second lens having negative power, the third lens having positive power, and the image side convex. A fourth lens having a meniscus shape and a fifth lens having an aspheric shape with an inflection point on the image side lens surface are provided. The maximum angle of view of the imaging lens of this document is 60 °.
情報端末や小型のデジタルカメラなどの機器に搭載される撮像レンズにおいては、使い勝手を考慮して画角を広くする場合がある。すなわち、これらの小型の機器においては、標準画角の撮像レンズを、６０°以上の画角の広角レンズに置き換えることが要求される場合がある。 In an imaging lens mounted on a device such as an information terminal or a small digital camera, the angle of view may be widened in consideration of usability. That is, in these small devices, it may be required to replace the imaging lens having a standard angle of view with a wide-angle lens having an angle of view of 60 ° or more.
ここで、標準レンズを広角レンズに置き換えるためには、広角レンズのレンズ系の全長（第１レンズの物体側レンズ面の物体側の端から結像面までの距離）を短く抑え、広角レンズを標準レンズの配置スペースに設置可能としなければならない。また、これらの機器において、撮像レンズの焦点位置に配置される撮像素子には、そのセンサ面に斜めから入射する光に対して感度が低下する特性を有するものがあるので、センサ面（撮像レンズの結像面）に対する主光線入射角度を小さく抑制して、画質の劣化を抑制しなければならない。 Here, in order to replace the standard lens with a wide-angle lens, the overall length of the lens system of the wide-angle lens (the distance from the object-side end of the object-side lens surface of the first lens to the imaging surface) is kept short, and the wide-angle lens is It must be possible to install in the standard lens placement space. Further, in these devices, some image pickup devices arranged at the focal position of the image pickup lens have a characteristic that the sensitivity decreases with respect to light incident obliquely on the sensor surface. The chief ray incident angle with respect to the image forming plane) must be suppressed to be small, and deterioration in image quality must be suppressed.
さらに、情報端末や小型のデジタルカメラなどの機器に搭載される撮像レンズには、軽量化や製造コストの抑制が求められている。かかる要求に対応するためには、撮像レンズを構成しているレンズの枚数を減少させることが望ましい。 Furthermore, an imaging lens mounted on a device such as an information terminal or a small digital camera is required to be reduced in weight and manufacturing cost. In order to meet such a demand, it is desirable to reduce the number of lenses constituting the imaging lens.
このような点に鑑みて、本発明の課題は、レンズ系の全長を短く抑え、結像面に対する主光線入射角度を小さく抑制できる４枚のレンズから構成された広角レンズを提供することにある。また、このような広角レンズを搭載する撮像装置を提供することにある。 In view of such a point, an object of the present invention is to provide a wide-angle lens composed of four lenses that can suppress the total length of the lens system and can suppress the chief ray incident angle to the imaging surface. . Another object of the present invention is to provide an imaging apparatus equipped with such a wide-angle lens.
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、負のパワーを有する第１レンズ、正のパワーを有する第２レンズ、負のパワーを有する第３レンズおよび正のパワーを有する第４レンズからなり、
前記第１レンズの像側レンズ面は、凹形状を備え、
前記第２レンズの物体側レンズ面は、凸形状を備え、
前記第４レンズの像側レンズ面は、変曲点を備える非球面であり、光軸を含む中央部分
が凹形状をしており、
前記第４レンズの像側レンズ面を含む少なくとも２つのレンズ面が非球面とされていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the wide-angle lens of the present invention is
A first lens having a negative power, a second lens having a positive power, a third lens having a negative power, and a fourth lens having a positive power, which are arranged in order from the object side to the image side. ,
The image side lens surface of the first lens has a concave shape,
The object side lens surface of the second lens has a convex shape,
The image-side lens surface of the fourth lens is an aspheric surface having an inflection point, and the central portion including the optical axis has a concave shape,
At least two lens surfaces including the image side lens surface of the fourth lens are aspherical surfaces.
本発明によれば、第１レンズに凹形状を備える負のパワーのレンズを配置し、第２レンズに凸形状を備える正のパワーを有するレンズを配置したので、レンズ系の全長を抑えた広角レンズを構成できる。また、第４レンズの像側レンズ面を、変曲点を備える非球面としたので、広角レンズからの射出光線の方向を制御することが容易となり、結像面に入射する主光線入射角度を小さく抑制することができる。さらに、第４レンズの像側レンズ面を含む少なくとも２つのレンズ面が非球面とされているので、広角レンズを明るく構成することが容易である。これに加えて、４枚のレンズから広角レンズを構成したので、５枚以上のレンズを備える撮像レンズと比較して、軽量化や製造コストの抑制を図ることが容易である。なお、広角レンズとは、一般的に、画角が６０°以上の撮像レンズをいう。主光線入射角度とは、結像面へ入射する光線と光軸が交差する角度である。 According to the present invention, a negative power lens having a concave shape is disposed on the first lens, and a positive power lens having a convex shape is disposed on the second lens. A lens can be constructed. In addition, since the image side lens surface of the fourth lens is an aspherical surface having an inflection point, it becomes easy to control the direction of the emitted light from the wide-angle lens, and the principal ray incident angle incident on the imaging surface is set. It can be suppressed small. Furthermore, since at least two lens surfaces including the image side lens surface of the fourth lens are aspherical surfaces, it is easy to make the wide-angle lens bright. In addition, since the wide-angle lens is composed of four lenses, it is easy to reduce the weight and the manufacturing cost as compared with an imaging lens having five or more lenses. The wide-angle lens generally refers to an imaging lens having an angle of view of 60 ° or more. The chief ray incident angle is an angle at which the light axis incident on the imaging plane intersects the optical axis.
本発明において、レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記第２レンズの焦点距離をｆ２としたときに、以下の条件式（１）を満たすことが望ましい。
０．４ ≦ ｆ２／ｆ ≦ ０．７ ・・（１）
In the present invention, it is desirable that the following conditional expression (1) is satisfied, where f is the focal length of the entire lens system and f2 is the focal length of the second lens.
0.4 ≦ f2 / f ≦ 0.7 (1)
条件式（１）はレンズ系の全長の抑制を容易にするものであり、条件式（１）の上限値を上回ると、レンズ系の全長の増大を招く。条件式（１）の下限値を下回ると、バックフォーカスを確保することが困難となる。 Conditional expression (1) facilitates the suppression of the total length of the lens system. If the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the total length of the lens system is increased. If the lower limit value of conditional expression (1) is not reached, it is difficult to ensure the back focus.
本発明において、前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたときに、以下の条件式（２）を満たすことが望ましい。
−１ ≦ ｆ２／ｆ３ ≦ −０．２５ ・・（２）
In the present invention, it is desirable that the following conditional expression (2) is satisfied when the focal length of the third lens is f3.
−1 ≦ f2 / f3 ≦ −0.25 (2)
条件式（２）は軸上の色収差を抑制するものである。すなわち、軸上の色収差は隣接配置した正のパワーを有する第２レンズ１２、負のパワーを有する第３レンズ１３によって抑制することが可能であるが、第２レンズのパワーと第３レンズのパワーのバランスによって、条件式（２）の上限値を上回ると色収差の補正が不足となり、条件式（２）の下限値を下回ると色収差に過剰補正が生じる。 Conditional expression (2) suppresses axial chromatic aberration. That is, the axial chromatic aberration can be suppressed by the second lens 12 having a positive power and the third lens 13 having a negative power arranged adjacent to each other, but the power of the second lens and the power of the third lens can be suppressed. Therefore, when the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, correction of chromatic aberration is insufficient, and when the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, excessive correction occurs in chromatic aberration.
本発明において、前記第１レンズの物体側レンズ面の物体側の端から第４レンズの像側レンズ面の像側の端までの距離（レンズ系のレンズ厚）をＤとしたときに、以下の条件式（３）を満たすことが望ましい。
１．０ ≦ Ｄ／ｆ ≦２．０ ・・（３）
In the present invention, when the distance (lens thickness of the lens system) from the object side end of the object side lens surface of the first lens to the image side end of the image side lens surface of the fourth lens is D, It is desirable to satisfy the conditional expression (3).
1.0 ≦ D / f ≦ 2.0 (3)
条件式（３）はバックフォーカスを確保しながらレンズ系の全長を抑制することを容易にするものである。条件式（３）の上限値を上回るとバックフォーカスを確保することが困難となる。条件式（３）の下限値を下回ると、各レンズの間の距離が短くなり、各レンズの配置に無理が生じやすい。すなわち、各レンズの中心厚やコバ厚によって、各レンズの配置が困難となる場合が発生する。 Conditional expression (3) makes it easy to suppress the overall length of the lens system while ensuring back focus. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, it will be difficult to ensure the back focus. If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the distance between the lenses will be short, and it will be difficult to place the lenses. That is, the arrangement of the lenses may be difficult due to the center thickness or edge thickness of each lens.
本発明において、前記第１レンズの焦点距離をｆ１としたときに、以下の条件式（４）を満たすことが望ましい。
−３０ ≦ ｆ１／ｆ ≦ −０．５ ・・（４）
In the present invention, it is desirable that the following conditional expression (4) is satisfied when the focal length of the first lens is f1.
−30 ≦ f1 / f ≦ −0.5 (4)
条件式（４）は画角の確保を容易にするものである。条件式（４）の上限値を上回ると第１レンズのパワーがレンズ系の中で大きくなりすぎて、全長の増大を招く。また、第１
レンズのパワーがレンズ系の中で大きくなりすぎて、像面湾曲の補正が困難となる。条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズのパワーの低下により画角の確保が難しくなる。
Conditional expression (4) facilitates securing the angle of view. If the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded, the power of the first lens becomes too large in the lens system, leading to an increase in the overall length. The first
The power of the lens becomes too large in the lens system, making it difficult to correct field curvature. If the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, it becomes difficult to ensure the angle of view due to a decrease in power of the first lens.
本発明において、画角は６５°以上とすることができる。すなわち、標準レンズよりも広い画角を備えるものとすることができる。 In the present invention, the angle of view can be 65 ° or more. That is, a wider angle of view than the standard lens can be provided.
次に、本発明の撮像装置は、上記の広角レンズと、前記広角レンズの焦点位置に配置された撮像素子とを有することを特徴とする。 Next, an image pickup apparatus according to the present invention includes the above wide-angle lens and an image pickup element disposed at a focal position of the wide-angle lens.
本発明によれば、広角レンズのレンズ系の全長が短く抑えられている。従って、撮像装置を小さく構成できる。また、広角レンズが明るく、結像面に対する主光線入射角度が小さく抑制されている。従って、撮像レンズの焦点位置に配置される撮像素子がそのセンサ面に斜めから入射する光に対して感度が低下する特性を有するものであっても、画質の劣化を抑制することができる。さらに、４枚のレンズから広角レンズを構成したので、５枚以上のレンズを備える撮像レンズを搭載する場合と比較して、撮像装置の軽量化や製造コストの抑制を図ることが容易である。 According to the present invention, the overall length of the lens system of the wide-angle lens is kept short. Therefore, the imaging device can be configured to be small. In addition, the wide-angle lens is bright, and the chief ray incident angle with respect to the imaging surface is suppressed to be small. Therefore, even when the image pickup element arranged at the focal position of the image pickup lens has a characteristic that the sensitivity is lowered with respect to light incident obliquely on the sensor surface, deterioration of image quality can be suppressed. Furthermore, since the wide-angle lens is composed of four lenses, it is easy to reduce the weight of the imaging device and reduce the manufacturing cost as compared with the case where an imaging lens having five or more lenses is mounted.
本発明によれば、レンズ系の全長を短く抑え、結像面に対する主光線入射角度を小さく抑制した明るい広角レンズを４枚のレンズから構成できる。 According to the present invention, a bright wide-angle lens in which the entire length of the lens system is suppressed and the chief ray incident angle with respect to the imaging surface is suppressed to be small can be configured from four lenses.
以下に図面を参照して、本発明を適用した広角レンズを説明する。 A wide-angle lens to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
（実施例１）
図１は実施例１の広角レンズの光線図である。図１に示すように、広角レンズ１０は、物体側から像側に向かって順に配置された、負のパワーを有する第１レンズ１１、正のパワーを有する第２レンズ１２、負のパワーを有する第３レンズ１３、および正のパワーを有する第４レンズ１４からなる。第１レンズ１１と第２レンズ１２の間には絞り（不図示）が配置されている。第４レンズ１４の像側にはカバーガラス１５が配置されている。結像面１６はカバーガラス１５と間隔を開けた位置にある。
Example 1
FIG. 1 is a ray diagram of the wide-angle lens of Example 1. As shown in FIG. 1, the wide-angle lens 10 has a first lens 11 having a negative power, a second lens 12 having a positive power, and a negative power, which are arranged in order from the object side to the image side. It consists of a third lens 13 and a fourth lens 14 having positive power. A diaphragm (not shown) is disposed between the first lens 11 and the second lens 12. A cover glass 15 is disposed on the image side of the fourth lens 14. The imaging surface 16 is at a position spaced from the cover glass 15.
第１レンズ１１は、物体側レンズ面１１ａおよび像側レンズ面１１ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面１１ａは凸形状を備えており、像側レンズ面１１ｂは凹形状を備えている。物体側レンズ面１１ａは、凸形状をしているレンズ面部分の曲率半径が大きく、平面形状に近い。 In the first lens 11, each of the object side lens surface 11a and the image side lens surface 11b is an aspherical surface. The object side lens surface 11a has a convex shape, and the image side lens surface 11b has a concave shape. The object-side lens surface 11a has a large curvature radius at the convex lens surface portion and is close to a planar shape.
第２レンズ１２は、物体側レンズ面１２ａおよび像側レンズ面１２ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面１２ａおよび像側レンズ面１２ｂは、それぞれ凸形状を備えている。 In the second lens 12, each of the object side lens surface 12a and the image side lens surface 12b is aspheric. The object side lens surface 12a and the image side lens surface 12b each have a convex shape.
第３レンズ１３は、物体側レンズ面１３ａおよび像側レンズ面１３ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面１３ａおよび像側レンズ面１３ｂは、それぞれ凹形状を備えている。 In the third lens 13, each of the object side lens surface 13a and the image side lens surface 13b is an aspherical surface. The object side lens surface 13a and the image side lens surface 13b each have a concave shape.
第４レンズ１４は、物体側レンズ面１４ａおよび像側レンズ面１４ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面１４ａは光軸を含む中央部分に凸形状を備えている。像側レンズ面１４ｂは、変曲点を有しており、光軸を含む中央部分に凹形状を備えている。従って、像側レンズ面１４ｂは変曲点から内周側に向かって物体側に湾曲しており、変曲点から外周側に向かって物体側に湾曲している。 The fourth lens 14 has an object-side lens surface 14a and an image-side lens surface 14b that are aspherical surfaces. The object side lens surface 14a has a convex shape in the central portion including the optical axis. The image-side lens surface 14b has an inflection point, and has a concave shape at the center including the optical axis. Accordingly, the image-side lens surface 14b is curved toward the object side from the inflection point toward the inner periphery, and is curved toward the object side from the inflection point toward the outer periphery.
広角レンズ１０の開口数をＦｎｏ．、半画角をω、および、レンズ系の全長（第１レンズ１１の物体側レンズ面１１ａの物体側の端から結像面１６までの距離）をＬ、レンズ系のレンズ厚（第１レンズ１１の物体側レンズ面１１ａの物体側の端から第４レンズ１４の像側レンズ面１４ｂの像側の端までの距離）をＤとすると、これらの値は以下のとおりである。
Ｆｎｏ．＝２．８
ω＝８５．８°
Ｌ＝４．２８１ｍｍ
Ｄ＝３．２１２ｍｍ
The numerical aperture of the wide-angle lens 10 is set to Fno. , The half angle of view ω, L the total length of the lens system (the distance from the object side end of the object side lens surface 11a of the first lens 11 to the imaging surface 16), and the lens thickness of the lens system (first lens) When the distance from the object-side end of the eleventh object-side lens surface 11a to the image-side end of the image-side lens surface 14b of the fourth lens 14 is D, these values are as follows.
Fno. = 2.8
ω = 85.8 °
L = 4.281mm
D = 3.212mm
また、全レンズ系の焦点距離をｆ、第１レンズ１１の焦点距離をｆ１、第２レンズ１２の焦点距離をｆ２、第３レンズ１３の焦点距離をｆ３、第４レンズ１４の焦点距離をｆ４とすると、これらの値は以下のとおりである。
f＝２．５６４
f１＝−３．３９０
f２＝１．４９０
f３＝−３．２４１
f４＝４．５６１
The focal length of the entire lens system is f, the focal length of the first lens 11 is f1, the focal length of the second lens 12 is f2, the focal length of the third lens 13 is f3, and the focal length of the fourth lens 14 is f4. Then these values are as follows.
f = 2.564
f1 = −3.3390
f2 = 1.490
f3 = −3.241
f4 = 4.561
ここで、本例の広角レンズ１０は、以下の条件式（１）〜（４）を満たす。
０．４ ≦ ｆ２／ｆ ≦ ０．７ ・・（１）
−１ ≦ ｆ２／ｆ３＝ ≦ −０．２５ ・・（２）
１．０ ≦ Ｄ／ｆ ≦２．０ ・・（３）
−３０ ≦ ｆ１／ｆ ≦ −０．５ ・・（４）
Here, the wide-angle lens 10 of this example satisfies the following conditional expressions (1) to (4).
0.4 ≦ f2 / f ≦ 0.7 (1)
−1 ≦ f2 / f3 = ≦ −0.25 (2)
1.0 ≦ D / f ≦ 2.0 (3)
−30 ≦ f1 / f ≦ −0.5 (4)
すなわち、ｆ２／ｆ＝０．５８１であり、ｆ２／ｆ３＝−０．４６０であり、Ｄ／ｆ＝１．２５３であり、ｆ１／ｆ＝−１．３２２である。 That is, f2 / f = 0.581, f2 / f3 = −0.460, D / f = 1.253, and f1 / f = −1.322.
広角レンズ１０は条件式（１）を満たすので、レンズ系の全長を抑制し、バックフォーカスを確保することが容易である。すなわち、条件式（１）の上限値を上回ると、全長の増大を招く。条件式（１）の下限値を下回ると、バックフォーカスを確保することが困難となる。 Since the wide-angle lens 10 satisfies the conditional expression (1), it is easy to suppress the overall length of the lens system and ensure the back focus. That is, exceeding the upper limit value of the conditional expression (1) causes an increase in the total length. If the lower limit value of conditional expression (1) is not reached, it is difficult to ensure the back focus.
広角レンズ１０は条件式（２）を満たすので、軸上の色収差が抑制される。すなわち、軸上の色収差は隣接配置した正のパワーを有する第２レンズ１２、負のパワーを有する第
３レンズ１３によって抑制することが可能となっているが、第２レンズ１２のパワーと第３レンズ１３のパワーのバランスによって、条件式（２）の上限値を上回ると色収差の補正が不足となり、条件式（２）の下限値を下回ると色収差に過剰補正が生じる。
Since the wide-angle lens 10 satisfies the conditional expression (2), axial chromatic aberration is suppressed. That is, axial chromatic aberration can be suppressed by the second lens 12 having a positive power and the third lens 13 having a negative power arranged adjacent to each other. If the power balance of the lens 13 exceeds the upper limit value of the conditional expression (2), the correction of chromatic aberration is insufficient, and if the lower limit value of the conditional expression (2) is not reached, the chromatic aberration is excessively corrected.
広角レンズ１０は条件式（３）を満たすので、バックフォーカスを確保しながらレンズ系の全長を抑制することが容易である。すなわち、条件式（３）の上限値を上回るとバックフォーカスを確保することが困難となる。条件式（３）の下限値を下回ると、各レンズの間の距離が短くなるので、各レンズの中心厚やコバ厚によって、各レンズの配置が困難となる場合が発生する。 Since the wide-angle lens 10 satisfies the conditional expression (3), it is easy to suppress the entire length of the lens system while ensuring the back focus. That is, when the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, it is difficult to ensure the back focus. If the lower limit value of the conditional expression (3) is not reached, the distance between the lenses becomes short, so that it may be difficult to arrange the lenses depending on the center thickness and edge thickness of each lens.
広角レンズ１０は条件式（４）を満たすので、画角の確保が容易である。すなわち、条件式（４）の上限値を上回ると第１レンズ１１のパワーがレンズ系の中で大きくなりすぎて、レンズ系の全長の増大を招く。また、条件式（４）の上限値を上回ると第１レンズ１１のパワーがレンズ系の中で大きくなりすぎて、像面湾曲の補正が困難となる。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ１１のパワーの低下により画角の確保が難しくなる。 Since the wide-angle lens 10 satisfies the conditional expression (4), it is easy to ensure the angle of view. That is, when the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the power of the first lens 11 becomes too large in the lens system, leading to an increase in the total length of the lens system. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the power of the first lens 11 becomes too large in the lens system, making it difficult to correct field curvature. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, it becomes difficult to ensure the angle of view due to a decrease in the power of the first lens 11.
また、広角レンズ１０は、以下の条件式（５）、（６）を満たす。
−１．４ ≦ ｆ３／ｆ ≦−０．６ ・・（５）
１．３ ≦ Ｌ／ｆ ≦２．５ ・・（６）
The wide-angle lens 10 satisfies the following conditional expressions (5) and (6).
-1.4 ≤ f3 / f ≤ -0.6 (5)
1.3 ≦ L / f ≦ 2.5 (6)
すなわち、ｆ３／ｆ＝−１．２６４であり、Ｌ／ｆ＝１．６７０である。 That is, f3 / f = 1.264 and L / f = 1.670.
広角レンズ１０は条件式（５）を満たすので、色収差を良好に補正できる。すなわち、条件式（５）の上限値を上回ると色収差の補正が過剰となり、下限値を下回ると色収差の補正に不足が生じる。 Since the wide-angle lens 10 satisfies the conditional expression (5), chromatic aberration can be corrected satisfactorily. That is, when the upper limit value of conditional expression (5) is exceeded, chromatic aberration correction becomes excessive, and when the lower limit value is exceeded, chromatic aberration correction becomes insufficient.
さらに、広角レンズ１０は条件式（６）を満たすので、バックフォーカスを確保しながらレンズ系の全長を抑制することがより容易となる。すなわち、条件式（６）の上限値を上回るとバックフォーカスを確保することが困難となる。条件式（６）の下限値を下回ると、各レンズの間の距離が短くなるので、各レンズの中心厚やコバ厚によって、各レンズの配置が困難となる場合が発生する。 Furthermore, since the wide-angle lens 10 satisfies the conditional expression (6), it is easier to suppress the total length of the lens system while ensuring the back focus. That is, when the upper limit value of conditional expression (6) is exceeded, it is difficult to ensure the back focus. If the lower limit value of the conditional expression (6) is not reached, the distance between the lenses is shortened, so that it may be difficult to arrange the lenses depending on the center thickness and edge thickness of each lens.
以下の表１Ａは広角レンズ１０の各レンズ面のレンズデータを示す。表１Ａでは物体側から数えた順番で各レンズ面を特定している。本例では、各レンズの全てのレンズ面が非球面である。なお、９面および１０面はカバーガラス１５のガラス面であり、１１面は結像面１６である。曲率半径および間隔の単位はミリメートルである。 Table 1A below shows lens data of each lens surface of the wide-angle lens 10. In Table 1A, each lens surface is specified in the order counted from the object side. In this example, all lens surfaces of each lens are aspheric. The 9th and 10th surfaces are the glass surfaces of the cover glass 15, and the 11th surface is the imaging surface 16. The unit of curvature radius and spacing is millimeters.
次に、表１Ｂ、表１Ｃは非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表１Ｂ、表１Ｃにおいても物体側から数えた順番で各レンズ面を特定している。
なお、レンズ面に採用する非球面形状は、Ｙをサグ量、ｃを曲率半径の逆数、Ｋを円錐係数、ｈを光線高さ、４次、６次、８次、１０次、１２次、１４次、１６次の非球面係数をそれぞれＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６とすると、次式により表わされる。 The aspherical shape adopted for the lens surface is such that Y is the sag amount, c is the reciprocal of the radius of curvature, K is the cone coefficient, h is the ray height, 4th order, 6th order, 8th order, 10th order, 12th order, If the 14th and 16th aspherical coefficients are A4, A6, A8, A10, A12, A14, and A16, respectively, they are expressed by the following equations.
（作用効果）
図２（ａ）〜（ｄ）は広角レンズ１０の縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図
である。図２（ａ）の縦収差図では、横軸は光線が光軸Ｌと交わる位置を示し、縦軸は光線がレンズ系に入射する高さを示している。図２（ｂ）の横収差図では横軸は入射瞳座標を示し、縦軸は収差量を示す。図２（ａ）、（ｂ）では、波長の異なる複数の可視光線についてのシミュレーション結果を示してある。図２（ｃ）の像面湾曲図では横軸は光軸方向の距離を示し、縦軸は像の高さを示す。図２（ｃ）において、Ｓはサジタル面における像面湾曲収差を示し、Ｔはタンジェンシャル面における像面湾曲収差を示す。図２（ｄ）の歪曲収差図では横軸は像の歪み量を示し、縦軸は像の高さを示す。
(Function and effect)
2A to 2D are a longitudinal aberration diagram, a lateral aberration diagram, a field curvature diagram, and a distortion diagram of the wide-angle lens 10. In the longitudinal aberration diagram of FIG. 2A, the horizontal axis indicates the position where the light beam intersects the optical axis L, and the vertical axis indicates the height at which the light beam enters the lens system. In the lateral aberration diagram of FIG. 2B, the horizontal axis indicates the entrance pupil coordinates, and the vertical axis indicates the amount of aberration. 2A and 2B show simulation results for a plurality of visible rays having different wavelengths. In the field curvature diagram of FIG. 2C, the horizontal axis indicates the distance in the optical axis direction, and the vertical axis indicates the height of the image. In FIG. 2C, S represents the field curvature aberration on the sagittal surface, and T represents the field curvature aberration on the tangential surface. In the distortion diagram of FIG. 2D, the horizontal axis indicates the amount of image distortion, and the vertical axis indicates the height of the image.
図２（ａ）に示すように、広角レンズ１０によれば、軸上の色収差が良好に補正されている。また、図２（ｂ）に示すように、色の滲みが抑制される。さらに、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、像面湾曲が良好に補正されている。従って、広角レンズ１０が高解像度となる。 As shown in FIG. 2A, according to the wide-angle lens 10, axial chromatic aberration is corrected well. Further, as shown in FIG. 2B, color bleeding is suppressed. Further, as shown in FIGS. 2C and 2D, the field curvature is corrected well. Therefore, the wide-angle lens 10 has a high resolution.
また、広角レンズ１０では、第１レンズ１１に凹形状を備える負のパワーのレンズを配置し、第２レンズ１２に凸形状を備える正のパワーを有するレンズを配置したので、６５°以上の画角を備えるレンズ系の全長を４．３ｍｍ以下に抑えることができる。さらに、第４レンズ１４の像側レンズ面１４ｂを、変曲点を備える非球面としたので、広角レンズ１０からの射出光線の方向を制御することが容易となり、結像面１６に入射する主光線入射角度を小さく抑制することができる。また、本例では、各レンズのレンズ面を非球面としたので、広角レンズ１０が明るく構成される。さらに、４枚のレンズから広角レンズ１０を構成したので、５枚以上のレンズを備える撮像レンズと比較して、軽量化や製造コストの抑制を図ることが容易である。 In the wide-angle lens 10, a negative power lens having a concave shape is disposed on the first lens 11, and a positive power lens having a convex shape is disposed on the second lens 12. The total length of the lens system having corners can be suppressed to 4.3 mm or less. Furthermore, since the image-side lens surface 14b of the fourth lens 14 is an aspherical surface having an inflection point, it becomes easy to control the direction of the light beam emitted from the wide-angle lens 10 and the main surface incident on the imaging surface 16 is used. The light incident angle can be reduced. In this example, since the lens surface of each lens is an aspherical surface, the wide-angle lens 10 is brightly configured. Furthermore, since the wide-angle lens 10 is composed of four lenses, it is easy to reduce the weight and reduce the manufacturing cost compared to an imaging lens having five or more lenses.
（実施例２）
図３は実施例２の広角レンズの光線図である。図３に示すように、広角レンズ２０は、物体側から像側に向かって順に配置された、負のパワーを有する第１レンズ２１、正のパワーを有する第２レンズ２２、負のパワーを有する第３レンズ２３、および正のパワーを有する第４レンズ２４からなる。第１レンズ２１と第２レンズ２２の間には絞り（不図示）が配置されている。第４レンズ２４の像側にはカバーガラス２５が配置されている。結像面２６はカバーガラス２５と間隔を開けた位置にある。
(Example 2)
FIG. 3 is a ray diagram of the wide-angle lens of Example 2. As shown in FIG. 3, the wide-angle lens 20 has a first lens 21 having a negative power, a second lens 22 having a positive power, and a negative power, which are arranged in order from the object side to the image side. It consists of a third lens 23 and a fourth lens 24 having positive power. A diaphragm (not shown) is disposed between the first lens 21 and the second lens 22. A cover glass 25 is disposed on the image side of the fourth lens 24. The image plane 26 is at a position spaced from the cover glass 25.
第１レンズ２１は、物体側レンズ面２１ａおよび像側レンズ面２１ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面２１ａは凸形状を備えており、像側レンズ面２１ｂは凹形状を備えている。物体側レンズ面２１ａは、凸形状をしているレンズ面部分の曲率半径が大きく、平面形状に近い。 In the first lens 21, each of the object side lens surface 21a and the image side lens surface 21b is aspheric. The object side lens surface 21a has a convex shape, and the image side lens surface 21b has a concave shape. The object side lens surface 21a has a large curvature radius of the convex lens surface portion and is close to a planar shape.
第２レンズ２２は、物体側レンズ面２２ａおよび像側レンズ面２２ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面２２ａおよび像側レンズ面２２ｂは、それぞれ凸形状を備えている。 In the second lens 22, each of the object side lens surface 22a and the image side lens surface 22b is aspheric. The object side lens surface 22a and the image side lens surface 22b each have a convex shape.
第３レンズ２３は、物体側レンズ面２３ａおよび像側レンズ面２３ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面２３ａおよび像側レンズ面２３ｂは、それぞれ凹形状を備えている。 In the third lens 23, each of the object side lens surface 23a and the image side lens surface 23b is aspheric. Each of the object side lens surface 23a and the image side lens surface 23b has a concave shape.
第４レンズ２４は、物体側レンズ面２４ａおよび像側レンズ面２４ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面２４ａは光軸を含む中央部分に凸形状を備えている。像側レンズ面２４ｂは、変曲点を有しており、光軸を含む中央部分に凹形状を備えている。従って、像側レンズ面２４ｂは変曲点から内周側に向かって物体側に湾曲しており、変曲点から外周側に向かって物体側に湾曲している。 In the fourth lens 24, each of the object side lens surface 24a and the image side lens surface 24b is aspherical. The object side lens surface 24a has a convex shape in the central portion including the optical axis. The image side lens surface 24b has an inflection point, and has a concave shape in the central portion including the optical axis. Accordingly, the image side lens surface 24b is curved toward the object side from the inflection point toward the inner circumference side, and is curved toward the object side from the inflection point toward the outer circumference side.
広角レンズ２０の開口数をＦｎｏ．、半画角をω、および、レンズ系の全長（第１レンズ２１の物体側レンズ面２１ａの物体側の端から結像面２６までの距離）をＬ、レンズ系のレンズ厚（第１レンズ２１の物体側レンズ面２１ａの物体側の端から第４レンズ２４の像側レンズ面２４ｂの像側の端までの距離）をＤとすると、これらの値は以下のとおりである。
Ｆｎｏ．＝２．８
ω＝８５．８°
Ｌ＝４．９８３ｍｍ
Ｄ＝３．９３５ｍｍ
The numerical aperture of the wide-angle lens 20 is set to Fno. , The half angle of view ω, the full length of the lens system (the distance from the object side end of the object side lens surface 21a of the first lens 21 to the imaging surface 26), and the lens system lens thickness (first lens). When the distance from the object-side end of the object-side lens surface 21a of 21 to the image-side end of the image-side lens surface 24b of the fourth lens 24 is D, these values are as follows.
Fno. = 2.8
ω = 85.8 °
L = 4.983mm
D = 3.935mm
また、全レンズ系の焦点距離をｆ、第１レンズ２１の焦点距離をｆ１、第２レンズ２２の焦点距離をｆ２、第３レンズ２３の焦点距離をｆ３、第４レンズ２４の焦点距離をｆ４とすると、これらの値は以下のとおりである。
ｆ＝２．５６３
ｆ１＝−６．９７２
ｆ２＝１．５２９
ｆ３＝−２．４７９
ｆ４＝７．８９０
The focal length of the entire lens system is f, the focal length of the first lens 21 is f1, the focal length of the second lens 22 is f2, the focal length of the third lens 23 is f3, and the focal length of the fourth lens 24 is f4. Then these values are as follows.
f = 2.563
f1 = −6.972
f2 = 1.529
f3 = −2.479
f4 = 7.890
ここで、本例の広角レンズ２０は、以下の条件式（１）〜（４）を満たす。
０．４≦ ｆ２／ｆ＝０．５９６ ≦０．７ ・・（１）
−１≦ ｆ２／ｆ３＝−０．６１７ ≦−０．２５ ・・（２）
１．０≦ Ｄ／ｆ＝１．５３５ ≦２．０ ・・（３）
−３０≦ ｆ１／ｆ＝−２．７２０ ≦−０．５ ・・（４）
Here, the wide-angle lens 20 of this example satisfies the following conditional expressions (1) to (4).
0.4 ≦ f2 / f = 0.596 ≦ 0.7 (1)
−1 ≦ f2 / f3 = −0.617 ≦ −0.25 (2)
1.0 ≦ D / f = 1.535 ≦ 2.0 (3)
−30 ≦ f1 / f = −2.720 ≦ −0.5 (4)
広角レンズ２０は、条件式（１）〜（４）を満たすので、６５°以上の画角を確保しながら、レンズ系の全長を抑制し、バックフォーカスを確保することが容易である。また、軸上の色収差を抑制することができる。 Since the wide-angle lens 20 satisfies the conditional expressions (1) to (4), it is easy to suppress the entire length of the lens system and secure the back focus while securing an angle of view of 65 ° or more. In addition, axial chromatic aberration can be suppressed.
また、広角レンズ２０は、以下の条件式（５）、（６）を満たす。
−１．４≦ ｆ３／ｆ＝−０．９６７ ≦−０．６ ・・（５）
１．３≦ Ｌ／ｆ＝１．９４４ ≦２．５ ・・（６）
The wide-angle lens 20 satisfies the following conditional expressions (5) and (6).
−1.4 ≦ f3 / f = −0.967 ≦ −0.6 (5)
1.3 ≦ L / f = 1.944 ≦ 2.5 (6)
広角レンズ２０は条件式（５）、（６）を満たすので、色収差を良好に補正できる。また、結像面２６に入射する主光線入射角度を小さくできる。さらに、バックフォーカスを確保しながらレンズ系の全長を抑制することが容易である。 Since the wide-angle lens 20 satisfies the conditional expressions (5) and (6), chromatic aberration can be corrected well. In addition, the chief ray incident angle incident on the imaging surface 26 can be reduced. Furthermore, it is easy to suppress the overall length of the lens system while ensuring the back focus.
以下の表２Ａは広角レンズ２０の各レンズ面のレンズデータを示す。表２Ａでは物体側から数えた順番で各レンズ面を特定している。本例では、各レンズの全てのレンズ面が非球面である。なお、９面および１０面はカバーガラス２５のガラス面であり、１１面は結像面２６である。曲率半径および間隔の単位はミリメートルである。 Table 2A below shows lens data of each lens surface of the wide-angle lens 20. In Table 2A, each lens surface is specified in the order counted from the object side. In this example, all lens surfaces of each lens are aspheric. The 9th and 10th surfaces are the glass surfaces of the cover glass 25, and the 11th surface is the image plane 26. The unit of curvature radius and spacing is millimeters.
次に、表２Ｂ、表２Ｃは非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表２Ｂ、表２Ｃにおいても物体側から数えた順番で各レンズ面を特定している。
（作用効果）
図４（ａ）〜（ｄ）は広角レンズ２０の縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。図４（ａ）に示すように、広角レンズ２０によれば、軸上の色収差が良好に補正されている。また、図４（ｂ）に示すように、色の滲みが抑制される。さらに、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、像面湾曲が良好に補正されている。従って、広角レンズ２０が高解像度となる。
(Function and effect)
4A to 4D are longitudinal aberration diagrams, lateral aberration diagrams, field curvature diagrams, and distortion diagrams of the wide-angle lens 20. As shown in FIG. 4A, according to the wide-angle lens 20, axial chromatic aberration is corrected well. Further, as shown in FIG. 4B, color bleeding is suppressed. Further, as shown in FIGS. 4C and 4D, the field curvature is corrected well. Therefore, the wide-angle lens 20 has a high resolution.
また、広角レンズ２０では、第１レンズ２１に凹形状を備える負のパワーのレンズを配置し、第２レンズ２２に凸形状を備える正のパワーを有するレンズを配置したので、６５°以上の画角を備えるレンズ系の全長を５ｍｍ以下に抑えることができる。さらに、第４レンズ２４の像側レンズ面２４ｂを、変曲点を備える非球面としたので、広角レンズ２０からの射出光線の方向を制御することが容易となり、結像面２６に入射する主光線入射角度を小さく抑制することができる。また、本例では、各レンズのレンズ面を非球面とした
ので、広角レンズ２０が明るく構成される。さらに、４枚のレンズから広角レンズを構成したので、５枚以上のレンズを備える撮像レンズと比較して、軽量化や製造コストの抑制を図ることが容易である。
In the wide-angle lens 20, a negative power lens having a concave shape is arranged on the first lens 21, and a lens having a positive power having a convex shape is arranged on the second lens 22. The total length of the lens system having corners can be suppressed to 5 mm or less. Furthermore, since the image-side lens surface 24b of the fourth lens 24 is an aspherical surface having an inflection point, it becomes easy to control the direction of the light beam emitted from the wide-angle lens 20, and the main surface incident on the image-forming surface 26 is obtained. The light incident angle can be reduced. In this example, since the lens surface of each lens is an aspherical surface, the wide-angle lens 20 is brightly configured. Furthermore, since the wide-angle lens is composed of four lenses, it is easy to reduce the weight and the manufacturing cost as compared with an imaging lens having five or more lenses.
（実施例３）
図５は実施例３の広角レンズの光線図である。図５に示すように、広角レンズ３０は、物体側から像側に向かって順に配置された、負のパワーを有する第１レンズ３１、正のパワーを有する第２レンズ３２、負のパワーを有する第３レンズ３３、および正のパワーを有する第４レンズ３４からなる。第１レンズ３１と第２レンズ３２の間には絞り（不図示）が配置されている。第４レンズ３４の像側にはカバーガラス３５が配置されている。結像面３６はカバーガラス３５と間隔を開けた位置にある。
(Example 3)
FIG. 5 is a ray diagram of the wide-angle lens of Example 3. As shown in FIG. 5, the wide-angle lens 30 has a first lens 31 having a negative power, a second lens 32 having a positive power, and a negative power, which are arranged in order from the object side to the image side. It consists of a third lens 33 and a fourth lens 34 having positive power. A diaphragm (not shown) is disposed between the first lens 31 and the second lens 32. A cover glass 35 is disposed on the image side of the fourth lens 34. The imaging plane 36 is at a position spaced from the cover glass 35.
第１レンズ３１は、物体側レンズ面３１ａおよび像側レンズ面３１ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面３１ａは凸形状を備えており、像側レンズ面３１ｂは凹形状を備えている。物体側レンズ面３１ａは、凸形状をしているレンズ面部分の曲率半径が大きく、平面形状に近い。 In the first lens 31, each of the object side lens surface 31a and the image side lens surface 31b is an aspherical surface. The object side lens surface 31a has a convex shape, and the image side lens surface 31b has a concave shape. The object side lens surface 31a has a large curvature radius of the convex lens surface portion and is close to a planar shape.
第２レンズ３２は、物体側レンズ面３２ａおよび像側レンズ面３２ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面３２ａおよび像側レンズ面３２ｂは、それぞれ凸形状を備えている。 In the second lens 32, each of the object side lens surface 32a and the image side lens surface 32b is aspheric. The object side lens surface 32a and the image side lens surface 32b each have a convex shape.
第３レンズ３３は、物体側レンズ面３３ａおよび像側レンズ面３３ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面３３ａは凹形状を備えており、像側レンズ面３３ｂは凸形状を備えている。 In the third lens 33, each of the object side lens surface 33a and the image side lens surface 33b is aspheric. The object side lens surface 33a has a concave shape, and the image side lens surface 33b has a convex shape.
第４レンズ３４は、物体側レンズ面３４ａおよび像側レンズ面３４ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面３４ａは光軸を含む中央部分に凸形状を備えている。像側レンズ面３４ｂは、変曲点を有しており、光軸を含む中央部分に凹形状を備えている。従って、像側レンズ面３４ｂは変曲点から内周側に向かって物体側に湾曲しており、変曲点から外周側に向かって物体側に湾曲している。 In the fourth lens 34, each of the object-side lens surface 34a and the image-side lens surface 34b is aspheric. The object side lens surface 34a has a convex shape in the central portion including the optical axis. The image side lens surface 34b has an inflection point, and has a concave shape in the central portion including the optical axis. Accordingly, the image-side lens surface 34b is curved toward the object side from the inflection point toward the inner periphery, and is curved toward the object side from the inflection point toward the outer periphery.
広角レンズ３０の開口数をＦｎｏ．、半画角をω、および、レンズ系の全長（第１レンズ３１の物体側レンズ面３１ａの物体側の端から結像面３６までの距離）をＬ、レンズ系のレンズ厚（第１レンズ３１の物体側レンズ面３１ａの物体側の端から第４レンズ３４の像側レンズ面３４ｂの像側の端までの距離）をＤとすると、これらの値は以下のとおりである。
Ｆｎｏ．＝２．８
ω＝８５．８°
Ｌ＝３．８３８ｍｍ
Ｄ＝２．７８３ｍｍ
The numerical aperture of the wide-angle lens 30 is set to Fno. , The half field angle is ω, the entire length of the lens system (the distance from the object side end of the object side lens surface 31a of the first lens 31 to the imaging surface 36) is L, and the lens thickness of the lens system (first lens) If the distance from the object side end of the object side lens surface 31a of 31 to the image side end of the image side lens surface 34b of the fourth lens 34 is D, these values are as follows.
Fno. = 2.8
ω = 85.8 °
L = 3.838mm
D = 2.783mm
また、全レンズ系の焦点距離をｆ、第１レンズ３１の焦点距離をｆ１、第２レンズ３２の焦点距離をｆ２、第３レンズ３３の焦点距離をｆ３、第４レンズ３４の焦点距離をｆ４とすると、これらの値は以下のとおりである。
ｆ＝２．５６３
ｆ１＝−４．８２４
ｆ２＝１．３４０
ｆ３＝−２．２５９
ｆ４＝４．１９０
The focal length of the entire lens system is f, the focal length of the first lens 31 is f1, the focal length of the second lens 32 is f2, the focal length of the third lens 33 is f3, and the focal length of the fourth lens 34 is f4. Then these values are as follows.
f = 2.563
f1 = −4.824
f2 = 1.340
f3 = −2.259
f4 = 4.190
ここで、本例の広角レンズ３０は、以下の条件式（１）〜（４）を満たす。
０．４≦ ｆ２／ｆ＝０．５２３ ≦０．７ ・・（１）
−１≦ ｆ２／ｆ３＝−０．５９３ ≦−０．２５ ・・（２）
１．０≦ Ｄ／ｆ＝１．０８６ ≦２．０ ・・（３）
−３０≦ ｆ１／ｆ＝−１．８８２ ≦−０．５ ・・（４）
Here, the wide-angle lens 30 of this example satisfies the following conditional expressions (1) to (4).
0.4 ≦ f2 / f = 0.523 ≦ 0.7 (1)
−1 ≦ f2 / f3 = −0.593 ≦ −0.25 (2)
1.0 ≦ D / f = 1.86 ≦ 2.0 (3)
−30 ≦ f1 / f = −1.882 ≦ −0.5 (4)
広角レンズ３０は、条件式（１）〜（４）を満たすので、６５°以上の画角を確保しながら、レンズ系の全長を抑制し、バックフォーカスを確保することが容易である。また、軸上の色収差を抑制することができる。 Since the wide-angle lens 30 satisfies the conditional expressions (1) to (4), it is easy to suppress the entire length of the lens system and secure the back focus while securing an angle of view of 65 ° or more. In addition, axial chromatic aberration can be suppressed.
また、広角レンズ３０は、以下の条件式（５）、（６）を満たす。
−１．４≦ ｆ３／ｆ＝−０．８８１ ≦−０．６ ・・（５）
１．３≦ Ｌ／ｆ＝１．４９８ ≦２．５ ・・（６）
The wide-angle lens 30 satisfies the following conditional expressions (5) and (6).
−1.4 ≦ f3 / f = −0.881 ≦ −0.6 (5)
1.3 ≦ L / f = 1.498 ≦ 2.5 (6)
広角レンズ３０は条件式（５）、（６）を満たすので、色収差を良好に補正できる。また、結像面３６に入射する主光線入射角度を小さくできる。さらに、バックフォーカスを確保しながらレンズ系の全長を抑制することが容易である。 Since the wide-angle lens 30 satisfies the conditional expressions (5) and (6), chromatic aberration can be corrected well. In addition, the chief ray incident angle incident on the imaging plane 36 can be reduced. Furthermore, it is easy to suppress the overall length of the lens system while ensuring the back focus.
以下の表３Ａは広角レンズ３０の各レンズ面のレンズデータを示す。表３Ａでは物体側から数えた順番で各レンズ面を特定している。本例では、各レンズの全てのレンズ面が非球面である。なお、９面および１０面はカバーガラス３５のガラス面であり、１１面は結像面３６である。曲率半径および間隔の単位はミリメートルである。 Table 3A below shows lens data of each lens surface of the wide-angle lens 30. In Table 3A, each lens surface is specified in the order counted from the object side. In this example, all lens surfaces of each lens are aspheric. The 9th and 10th surfaces are the glass surfaces of the cover glass 35, and the 11th surface is an image plane 36. The unit of curvature radius and spacing is millimeters.
次に、表３Ｂ、表３Ｃは非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表３Ｂ、表３Ｃにおいても物体側から数えた順番で各レンズ面を特定している。
（作用効果）
図６（ａ）〜（ｄ）は広角レンズ３０の縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。図６（ａ）に示すように、広角レンズ３０によれば、軸上の色収差が良好に補正されている。また、図６（ｂ）に示すように、色の滲みが抑制される。さらに、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、像面湾曲が良好に補正されている。従って、広角レンズ３０が高解像度となる。
(Function and effect)
6A to 6D are a longitudinal aberration diagram, a lateral aberration diagram, a field curvature diagram, and a distortion diagram of the wide-angle lens 30. FIG. As shown in FIG. 6A, according to the wide-angle lens 30, the axial chromatic aberration is well corrected. Further, as shown in FIG. 6B, color bleeding is suppressed. Further, as shown in FIGS. 6C and 6D, the field curvature is corrected well. Therefore, the wide-angle lens 30 has a high resolution.
また、広角レンズ３０では、第１レンズ３１に凹形状を備える負のパワーのレンズを配置し、第２レンズ３２に凸形状を備える正のパワーを有するレンズを配置したので、６５°以上の画角を備えるレンズ系の全長を４ｍｍ以下に抑えることができる。さらに、第４レンズ３４の像側レンズ面３４ｂを、変曲点を備える非球面としたので、広角レンズ３０からの射出光線の方向を制御することが容易となり、結像面３６に入射する主光線入射角度を小さく抑制することができる。また、本例では、各レンズのレンズ面を非球面としたので、広角レンズ３０が明るく構成される。さらに、４枚のレンズから広角レンズ１０を構成したので、５枚以上のレンズを備える撮像レンズと比較して、軽量化や製造コストの抑制を図ることが容易である。 In the wide-angle lens 30, a negative power lens having a concave shape is disposed on the first lens 31 and a positive power lens having a convex shape is disposed on the second lens 32. The total length of the lens system having corners can be suppressed to 4 mm or less. Furthermore, since the image-side lens surface 34b of the fourth lens 34 is an aspherical surface having an inflection point, it becomes easy to control the direction of the light beam emitted from the wide-angle lens 30, and the main surface incident on the image formation surface 36 is easily obtained. The light incident angle can be reduced. In this example, since the lens surface of each lens is an aspherical surface, the wide-angle lens 30 is configured to be bright. Furthermore, since the wide-angle lens 10 is composed of four lenses, it is easy to reduce the weight and reduce the manufacturing cost compared to an imaging lens having five or more lenses.
（実施例４）
図７は実施例４の広角レンズの光線図である。図７に示すように、広角レンズ４０は、物体側から像側に向かって順に配置された、負のパワーを有する第１レンズ４１、正のパワーを有する第２レンズ４２、負のパワーを有する第３レンズ４３、および正のパワーを有する第４レンズ４４からなる。第１レンズ４１と第２レンズ４２の間には絞り（不図示）が配置されている。第４レンズ４４の像側にはカバーガラス４５が配置されている。結像面４６はカバーガラス４５と間隔を開けた位置にある。
Example 4
FIG. 7 is a ray diagram of the wide-angle lens of Example 4. As shown in FIG. 7, the wide-angle lens 40 has a first lens 41 having a negative power, a second lens 42 having a positive power, and a negative power, which are arranged in order from the object side to the image side. It consists of a third lens 43 and a fourth lens 44 having positive power. A diaphragm (not shown) is disposed between the first lens 41 and the second lens 42. A cover glass 45 is disposed on the image side of the fourth lens 44. The imaging plane 46 is at a position spaced from the cover glass 45.
第１レンズ４１は、物体側レンズ面４１ａおよび像側レンズ面４１ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面４１ａは凸形状を備えており、像側レンズ面４１ｂは凹形状を備えている。物体側レンズ面４１ａは、凸形状をしているレンズ面部分の曲率半径が大きく、平面形状に近い。 In the first lens 41, each of the object side lens surface 41a and the image side lens surface 41b is aspheric. The object side lens surface 41a has a convex shape, and the image side lens surface 41b has a concave shape. The object side lens surface 41a has a large radius of curvature of the convex lens surface portion and is close to a planar shape.
第２レンズ４２は、物体側レンズ面４２ａおよび像側レンズ面４２ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面４２ａおよび像側レンズ面４２ｂは、それぞれ凸形状を備えている。 In the second lens 42, each of the object side lens surface 42a and the image side lens surface 42b is an aspherical surface. The object side lens surface 42a and the image side lens surface 42b each have a convex shape.
第３レンズ４３は、物体側レンズ面４３ａおよび像側レンズ面４３ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面４３ａは凹形状を備えており、像側レンズ面４３ｂは凸形状を備えている。 In the third lens 43, each of the object side lens surface 43a and the image side lens surface 43b is aspheric. The object side lens surface 43a has a concave shape, and the image side lens surface 43b has a convex shape.
第４レンズ４４は、物体側レンズ面４４ａおよび像側レンズ面４４ｂのそれぞれが非球
面とされている。物体側レンズ面４４ａは光軸を含む中央部分に凸形状を備えている。像側レンズ面４４ｂは、変曲点を有しており、光軸を含む中央部分に凹形状を備えている。従って、像側レンズ面４４ｂは変曲点から内周側に向かって物体側に湾曲しており、変曲点から外周側に向かって物体側に湾曲している。
In the fourth lens 44, each of the object side lens surface 44a and the image side lens surface 44b is aspherical. The object side lens surface 44a has a convex shape in the central portion including the optical axis. The image side lens surface 44b has an inflection point, and has a concave shape in the central portion including the optical axis. Accordingly, the image-side lens surface 44b is curved toward the object side from the inflection point toward the inner periphery, and is curved toward the object side from the inflection point toward the outer periphery.
広角レンズ４０の開口数をＦｎｏ．、半画角をω、および、レンズ系の全長（第１レンズ４１の物体側レンズ面４１ａの物体側の端から結像面４６までの距離）をＬ、レンズ系のレンズ厚（第１レンズ４１の物体側レンズ面４１ａの物体側の端から第４レンズ４４の像側レンズ面４４ｂの像側の端までの距離）をＤとすると、これらの値は以下のとおりである。
Ｆｎｏ．＝２．８
ω＝８５．８°
Ｌ＝３．９３２ｍｍ
Ｄ＝２．８９５ｍｍ
The numerical aperture of the wide-angle lens 40 is set to Fno. , The half field angle is ω, the entire length of the lens system (the distance from the object side end of the object side lens surface 41a of the first lens 41 to the imaging surface 46) is L, and the lens system lens thickness (first lens) When the distance from the object-side end of the object-side lens surface 41a of 41 to the image-side end of the image-side lens surface 44b of the fourth lens 44 is D, these values are as follows.
Fno. = 2.8
ω = 85.8 °
L = 3.932mm
D = 2.895mm
また、全レンズ系の焦点距離をｆ、第１レンズ４１の焦点距離をｆ１、第２レンズ４２の焦点距離をｆ２、第３レンズ４３の焦点距離をｆ３、第４レンズ４４の焦点距離をｆ４とすると、これらの値は以下のとおりである。
f＝２．５６３
f１＝−１４．４５６
f２＝１．５９５
f３＝−２．０３２
f４＝３．６０７
The focal length of the entire lens system is f, the focal length of the first lens 41 is f1, the focal length of the second lens 42 is f2, the focal length of the third lens 43 is f3, and the focal length of the fourth lens 44 is f4. Then these values are as follows.
f = 2.563
f1 = -14.456
f2 = 1.595
f3 = −2.032
f4 = 3.607
ここで、本例の広角レンズ４０は、以下の条件式（１）〜（４）を満たす。
０．４≦ ｆ２／ｆ＝０．６２２ ≦０．７ ・・（１）
−１≦ ｆ２／ｆ３＝−０．７８５ ≦−０．２５ ・・（２）
１．０≦ Ｄ／ｆ＝１．１２９ ≦２．０ ・・（３）
−３０≦ ｆ１／ｆ＝−５．６４０ ≦−０．５ ・・（４）
Here, the wide-angle lens 40 of this example satisfies the following conditional expressions (1) to (4).
0.4 ≦ f2 / f = 0.622 ≦ 0.7 (1)
−1 ≦ f2 / f3 = −0.785 ≦ −0.25 (2)
1.0 ≦ D / f = 1.129 ≦ 2.0 (3)
−30 ≦ f1 / f = −5.640 ≦ −0.5 (4)
広角レンズ４０は、条件式（１）〜（４）を満たすので、６５°以上の画角を確保しながら、レンズ系の全長を抑制し、バックフォーカスを確保することが容易である。また、軸上の色収差を抑制することができる。 Since the wide-angle lens 40 satisfies the conditional expressions (1) to (4), it is easy to suppress the entire length of the lens system and secure the back focus while securing an angle of view of 65 ° or more. In addition, axial chromatic aberration can be suppressed.
また、広角レンズ４０は、以下の条件式（５）、（６）を満たす。
−１．４≦ ｆ３／ｆ＝−０．７９３ ≦−０．６ ・・（５）
１．３≦ Ｌ／ｆ＝１．５３４ ≦２．５ ・・（６）
The wide-angle lens 40 satisfies the following conditional expressions (5) and (6).
−1.4 ≦ f3 / f = −0.793 ≦ −0.6 (5)
1.3 ≦ L / f = 1.534 ≦ 2.5 (6)
広角レンズ４０は条件式（５）、（６）を満たすので、色収差を良好に補正できる。また、結像面４６に入射する主光線入射角度を小さくできる。さらに、バックフォーカスを確保しながらレンズ系の全長を抑制することが容易である。 Since the wide-angle lens 40 satisfies the conditional expressions (5) and (6), chromatic aberration can be corrected well. In addition, the chief ray incident angle incident on the imaging surface 46 can be reduced. Furthermore, it is easy to suppress the overall length of the lens system while ensuring the back focus.
以下の表４Ａは広角レンズ４０の各レンズ面のレンズデータを示す。表４Ａでは物体側から数えた順番で各レンズ面を特定している。本例では、各レンズの全てのレンズ面が非球面である。なお、９面および１０面はカバーガラス４５のガラス面であり、１１面は結像面４６である。曲率半径および間隔の単位はミリメートルである。 Table 4A below shows lens data of each lens surface of the wide-angle lens 40. In Table 4A, each lens surface is specified in the order counted from the object side. In this example, all lens surfaces of each lens are aspheric. The 9th and 10th surfaces are the glass surfaces of the cover glass 45, and the 11th surface is the image plane 46. The unit of curvature radius and spacing is millimeters.
次に、表４Ｂ、表４Ｃは非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表４Ｂ、表４Ｃにおいても物体側から数えた順番で各レンズ面を特定している。
（作用効果）
図８（ａ）〜（ｄ）は広角レンズ４０の縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。図８（ａ）に示すように、広角レンズ４０によれば、軸上の色収差が良好に補正されている。また、図８（ｂ）に示すように、色の滲みが抑制される。さらに、図８（ｃ）、（ｄ）に示すように、像面湾曲が良好に補正されている。従って、広角レンズ４０が高解像度となる。
(Function and effect)
8A to 8D are longitudinal aberration diagrams, lateral aberration diagrams, field curvature diagrams, and distortion diagrams of the wide-angle lens 40. FIG. As shown in FIG. 8A, according to the wide-angle lens 40, the axial chromatic aberration is corrected well. Further, as shown in FIG. 8B, color bleeding is suppressed. Further, as shown in FIGS. 8C and 8D, the field curvature is corrected well. Therefore, the wide-angle lens 40 has a high resolution.
また、広角レンズ４０では、第１レンズ４１に凹形状を備える負のパワーのレンズを配置し、第２レンズ４２に凸形状を備える正のパワーを有するレンズを配置したので、６５°以上の画角を備えるレンズ系の全長を４．０ｍｍ以下に抑えることができる。さらに、第４レンズ４４の像側レンズ面４４ｂを、変曲点を備える非球面としたので、広角レンズ４０からの射出光線の方向を制御することが容易となり、結像面４６に入射する主光線入射角度を小さく抑制することができる。また、本例では、各レンズのレンズ面を非球面と
したので、広角レンズ４０が明るく構成される。さらに、４枚のレンズから広角レンズを構成したので、５枚以上のレンズを備える撮像レンズと比較して、軽量化や製造コストの抑制を図ることが容易である。
In the wide-angle lens 40, a negative power lens having a concave shape is arranged on the first lens 41, and a lens having a positive power having a convex shape is arranged on the second lens 42. The total length of the lens system having corners can be suppressed to 4.0 mm or less. Further, since the image side lens surface 44b of the fourth lens 44 is an aspherical surface having an inflection point, it becomes easy to control the direction of the light beam emitted from the wide angle lens 40, and the main surface incident on the imaging surface 46 is made. The light incident angle can be reduced. In this example, since the lens surface of each lens is an aspherical surface, the wide-angle lens 40 is configured to be bright. Furthermore, since the wide-angle lens is composed of four lenses, it is easy to reduce the weight and the manufacturing cost as compared with an imaging lens having five or more lenses.
（実施例５）
図９は実施例５の広角レンズの光線図である。図９に示すように、広角レンズ５０は、物体側から像側に向かって順に配置された、負のパワーを有する第１レンズ５１、正のパワーを有する第２レンズ５２、負のパワーを有する第３レンズ５３、および正のパワーを有する第４レンズ５４からなる。第１レンズ５１と第２レンズ５２の間には絞り（不図示）が配置されている。第４レンズ５４の像側にはカバーガラス５５が配置されている。結像面５６はカバーガラス５５と間隔を開けた位置にある。
(Example 5)
FIG. 9 is a ray diagram of the wide-angle lens of Example 5. As shown in FIG. 9, the wide-angle lens 50 has a first lens 51 having a negative power, a second lens 52 having a positive power, and a negative power, which are arranged in order from the object side to the image side. It consists of a third lens 53 and a fourth lens 54 having positive power. A diaphragm (not shown) is disposed between the first lens 51 and the second lens 52. A cover glass 55 is disposed on the image side of the fourth lens 54. The image plane 56 is at a position spaced from the cover glass 55.
第１レンズ５１は、物体側レンズ面５１ａおよび像側レンズ面５１ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面５１ａは凸形状を備えており、像側レンズ面５１ｂは凹形状を備えている。物体側レンズ面５１ａは、凸形状をしているレンズ面部分の曲率半径が大きく、平面形状に近い。 In the first lens 51, each of the object side lens surface 51a and the image side lens surface 51b is aspheric. The object side lens surface 51a has a convex shape, and the image side lens surface 51b has a concave shape. The object-side lens surface 51a has a large radius of curvature of the convex lens surface portion and is close to a planar shape.
第２レンズ５２は、物体側レンズ面５２ａおよび像側レンズ面５２ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面５２ａおよび像側レンズ面５２ｂは、それぞれ凸形状を備えている。 In the second lens 52, each of the object-side lens surface 52a and the image-side lens surface 52b is an aspherical surface. The object side lens surface 52a and the image side lens surface 52b each have a convex shape.
第３レンズ５３は、物体側レンズ面５３ａおよび像側レンズ面５３ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面５３ａは凹形状を備えており、像側レンズ面５３ｂは凸形状を備えている。 In the third lens 53, each of the object side lens surface 53a and the image side lens surface 53b is aspheric. The object side lens surface 53a has a concave shape, and the image side lens surface 53b has a convex shape.
第４レンズ５４は、物体側レンズ面５４ａおよび像側レンズ面５４ｂのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面５４ａは光軸を含む中央部分に凸形状を備えている。像側レンズ面５４ｂは、変曲点を有しており、光軸を含む中央部分に凹形状を備えている。従って、像側レンズ面５４ｂは変曲点から内周側に向かって物体側に湾曲しており、変曲点から外周側に向かって物体側に湾曲している。 In the fourth lens 54, each of the object side lens surface 54a and the image side lens surface 54b is aspheric. The object-side lens surface 54a has a convex shape at the center including the optical axis. The image side lens surface 54b has an inflection point, and has a concave shape in the central portion including the optical axis. Therefore, the image-side lens surface 54b is curved toward the object side from the inflection point toward the inner periphery, and is curved toward the object side from the inflection point toward the outer periphery.
広角レンズ５０の開口数をＦｎｏ．、半画角をω、および、レンズ系の全長（第１レンズ５１の物体側レンズ面５１ａの物体側の端から結像面５６までの距離）をＬ、レンズ系のレンズ厚（第１レンズ５１の物体側レンズ面５１ａの物体側の端から第４レンズ５４の像側レンズ面５４ｂの像側の端までの距離）をＤとすると、これらの値は以下のとおりである。
Ｆｎｏ．＝２．８
ω＝８５．７°
Ｌ＝４．１０７ｍｍ
Ｄ＝３．０３１ｍｍ
The numerical aperture of the wide-angle lens 50 is set to Fno. , The half field angle is ω, L is the total length of the lens system (the distance from the object-side end of the object-side lens surface 51a of the first lens 51 to the imaging surface 56), and the lens thickness of the lens system (first lens) Assuming that the distance from the object-side end of the object-side lens surface 51a of 51 to the image-side end of the image-side lens surface 54b of the fourth lens 54 is D, these values are as follows.
Fno. = 2.8
ω = 85.7 °
L = 4.107mm
D = 3.031mm
また、全レンズ系の焦点距離をｆ、第１レンズ５１の焦点距離をｆ１、第２レンズ５２の焦点距離をｆ２、第３レンズ５３の焦点距離をｆ３、第４レンズ５４の焦点距離をｆ４とすると、これらの値は以下のとおりである。
f＝２．５６３
f１＝−６２．５８０
f２＝１．７１５
f３＝−１．８３２
f４＝３．０９１
The focal length of the entire lens system is f, the focal length of the first lens 51 is f1, the focal length of the second lens 52 is f2, the focal length of the third lens 53 is f3, and the focal length of the fourth lens 54 is f4. Then these values are as follows.
f = 2.563
f1 = −62.580
f2 = 1.715
f3 = −1.832
f4 = 3.091
ここで、本例の広角レンズ５０は、以下の条件式（１）〜（４）を満たす。
０．４≦ ｆ２／ｆ＝０．６６９ ≦０．７ ・・（１）
−１≦ ｆ２／ｆ３＝−０．９３６ ≦−０．２５ ・・（２）
１．０≦ Ｄ／ｆ＝１．１８２ ≦２．０ ・・（３）
−３０≦ ｆ１／ｆ＝−２４．４１７ ≦−０．５ ・・（４）
Here, the wide-angle lens 50 of this example satisfies the following conditional expressions (1) to (4).
0.4 ≦ f2 / f = 0.669 ≦ 0.7 (1)
−1 ≦ f2 / f3 = −0.936 ≦ −0.25 (2)
1.0 ≦ D / f = 1.182 ≦ 2.0 (3)
−30 ≦ f1 / f = −24.417 ≦ −0.5 (4)
広角レンズ５０は、条件式（１）〜（４）を満たすので、６５°以上の画角を確保しながら、レンズ系の全長を抑制し、バックフォーカスを確保することが容易である。また、軸上の色収差を抑制することができる。 Since the wide-angle lens 50 satisfies the conditional expressions (1) to (4), it is easy to suppress the entire length of the lens system and secure the back focus while securing an angle of view of 65 ° or more. In addition, axial chromatic aberration can be suppressed.
また、広角レンズ５０は、以下の条件式（５）、（６）を満たす。
−１．４≦ ｆ３／ｆ＝−０．７１５ ≦−０．６ ・・（５）
１．３≦ Ｌ／ｆ＝１．６０２ ≦２．５ ・・（６）
The wide-angle lens 50 satisfies the following conditional expressions (5) and (6).
−1.4 ≦ f3 / f = −0.715 ≦ −0.6 (5)
1.3 ≦ L / f = 1.602 ≦ 2.5 (6)
広角レンズ５０は条件式（５）、（６）を満たすので、色収差を良好に補正できる。また、結像面５６に入射する主光線入射角度を小さくできる。さらに、バックフォーカスを確保しながらレンズ系の全長を抑制することが容易である。 Since the wide-angle lens 50 satisfies the conditional expressions (5) and (6), chromatic aberration can be corrected well. In addition, the chief ray incident angle incident on the imaging surface 56 can be reduced. Furthermore, it is easy to suppress the overall length of the lens system while ensuring the back focus.
以下の表５Ａは広角レンズ５０の各レンズ面のレンズデータを示す。表５Ａでは物体側から数えた順番で各レンズ面を特定している。本例では、各レンズの全てのレンズ面が非球面である。なお、９面および１０面はカバーガラス５５のガラス面であり、１１面は結像面５６である。曲率半径および間隔の単位はミリメートルである。 Table 5A below shows lens data of each lens surface of the wide-angle lens 50. In Table 5A, each lens surface is specified in the order counted from the object side. In this example, all lens surfaces of each lens are aspheric. The 9th and 10th surfaces are the glass surfaces of the cover glass 55, and the 11th surface is an image plane 56. The unit of curvature radius and spacing is millimeters.
次に、表５Ｂ、表５Ｃは非球面とされたレンズ面の非球面形状を規定するための非球面係数を示す。表５Ｂ、表５Ｃにおいても物体側から数えた順番で各レンズ面を特定している。
（作用効果）
図１０（ａ）〜（ｄ）は広角レンズ５０の縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。図１０（ａ）に示すように、広角レンズ５０によれば、軸上の色収差が良好に補正されている。また、図１０（ｂ）に示すように、色の滲みが抑制される。さらに、図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、像面湾曲が良好に補正されている。従って、広角レンズ５０が高解像度となる。
(Function and effect)
10A to 10D are a longitudinal aberration diagram, a lateral aberration diagram, a field curvature diagram, and a distortion diagram of the wide-angle lens 50. FIG. As shown in FIG. 10A, according to the wide-angle lens 50, the axial chromatic aberration is corrected well. Further, as shown in FIG. 10B, color bleeding is suppressed. Further, as shown in FIGS. 10C and 10D, the curvature of field is corrected well. Therefore, the wide-angle lens 50 has a high resolution.
また、広角レンズ５０では、第１レンズ５１に凹形状を備える負のパワーのレンズを配置し、第２レンズ５２に凸形状を備える正のパワーを有するレンズを配置したので、６５°以上の画角を備えるレンズ系の全長を４．１ｍｍ程度に抑えることができる。さらに、第４レンズ５４の像側レンズ面５４ｂを、変曲点を備える非球面としたので、広角レンズ５０からの射出光線の方向を制御することが容易となり、結像面５６に入射する主光線入射角度を小さく抑制することができる。また、本例では、各レンズのレンズ面を非球面としたので、広角レンズ５０が明るく構成される。さらに、４枚のレンズから広角レンズを構成したので、５枚以上のレンズを備える撮像レンズと比較して、軽量化や製造コストの抑制を図ることが容易である。 Further, in the wide-angle lens 50, a negative power lens having a concave shape is disposed on the first lens 51, and a positive power lens having a convex shape is disposed on the second lens 52. The total length of the lens system having the corners can be suppressed to about 4.1 mm. Furthermore, since the image side lens surface 54b of the fourth lens 54 is an aspherical surface having an inflection point, the direction of the light beam emitted from the wide angle lens 50 can be easily controlled, and the main surface incident on the imaging surface 56 can be controlled. The light incident angle can be reduced. In this example, since the lens surface of each lens is an aspherical surface, the wide-angle lens 50 is brightly configured. Furthermore, since the wide-angle lens is composed of four lenses, it is easy to reduce the weight and the manufacturing cost as compared with an imaging lens having five or more lenses.
（撮像装置）
図１１は本発明の広角レンズ１０を搭載する撮像装置１００の説明図である。図１１に示すように、撮像装置１００は広角レンズ１０の結像面１６（焦点位置）にセンサ面１０１ａを配置した撮像素子１０１を備えるものである。撮像素子１０１は、ＣＣＤセンサ或いはＣＭＯＳセンサである。
(Imaging device)
FIG. 11 is an explanatory diagram of an imaging apparatus 100 equipped with the wide angle lens 10 of the present invention. As shown in FIG. 11, the imaging apparatus 100 includes an imaging element 101 in which a sensor surface 101 a is arranged on the imaging surface 16 (focal position) of the wide-angle lens 10. The image sensor 101 is a CCD sensor or a CMOS sensor.
本例によれば、広角レンズ１０のレンズ系の全長Ｌが短いので、撮像装置１００を小型化することができる。さらに、広角レンズ１０から撮像素子１０１に入射する主光線入射角度が小さく抑えられるので、撮像装置１００における画質の劣化を抑制できる。すなわち、これらの撮像素子１０１ではセンサ面１０１ａに斜めから入射する光に対して感度が低下する特性を有するので、主光線入射角度が大きくなると画質の劣化を招いてしまうが、本例の広角レンズ１０によれば結像面に対する主光線入射角度を小さくすることができるので、センサ面への光線の入射角度に起因する画質の劣化を抑制できる。また、広角レンズ１０の解像度が高いので、撮像素子１０１として画素数の多い撮像素子１０１を採用することにより、撮像装置１００を高解像度のものとすることができる。なお、撮像装置１００には、広角レンズ２０〜５０を広角レンズ１０と同様に搭載することができ、この場合にも同様の効果を得ることができる。 According to this example, since the overall length L of the lens system of the wide-angle lens 10 is short, the imaging device 100 can be reduced in size. Furthermore, since the chief ray incident angle incident on the image sensor 101 from the wide-angle lens 10 can be suppressed to be small, deterioration of image quality in the image pickup apparatus 100 can be suppressed. That is, these imaging elements 101 have a characteristic that sensitivity is lowered with respect to light incident on the sensor surface 101a from an oblique direction. Therefore, when the chief ray incident angle is increased, the image quality is deteriorated. 10 makes it possible to reduce the chief ray incident angle with respect to the image forming plane, so that deterioration of image quality due to the incident angle of the ray on the sensor surface can be suppressed. In addition, since the resolution of the wide-angle lens 10 is high, the imaging device 100 can have a high resolution by adopting the imaging device 101 having a large number of pixels as the imaging device 101. In addition, the wide-angle lenses 20 to 50 can be mounted on the imaging apparatus 100 in the same manner as the wide-angle lens 10, and the same effect can be obtained in this case.
なお、上記の例では、全てのレンズ面が非球面とされているが、第４レンズの像側レンズ面を含む少なくとも２つのレンズ面を非球面とすれば、広角レンズを明るく構成することが容易となる。 In the above example, all the lens surfaces are aspherical. However, if at least two lens surfaces including the image side lens surface of the fourth lens are aspherical, the wide-angle lens can be made bright. It becomes easy.
１０・２０・３０・４０・５０・・・広角レンズ
１１・２１・３１・４１・５１・・・第１レンズ
１２・２２・３２・４２・５２・・・第２レンズ
１３・２３・３３・４３・５３・・・第３レンズ
１４・２４・３４・４４・５４・・・第４レンズ
１４ｂ・２４ｂ・３４ｂ・４４ｂ・５４ｂ・・・第４レンズの物体側レンズ面
１５・２５・３５・４５・５５・・・カバーガラス
１６・２６・３６・４６・５６・・・結像面
１００・・・撮像装置
１０１・・・撮像素子
１０１ａ・・・撮像素子のセンサ面
Ｄ・・・レンズ系のレンズ厚
Ｌ・・・レンズ系の全長
10, 20, 30, 40, 50 ... Wide-angle lens 11, 21, 31, 41, 51 ... First lens 12, 22, 32, 42, 52 ... Second lens 13, 23, 33, 43 · 53 · · · Third lens 14, 24 · 34 · 44 · 54 · · · Fourth lens 14b · 24b · 34b · 44b · 54b · · · Object side lens surfaces 15, 25, 35 · · · of the fourth lens 45 · 55 ··· Cover glass 16 · 26 · 36 · 46 · 56 · · · Imaging surface 100 · · · Imaging device 101 · · · Image sensor 101a · · · Sensor surface D · · · lens system Lens thickness L ... Total length of lens system
Claims (7)
前記第１レンズの像側レンズ面は、凹形状を備え、
前記第２レンズの物体側レンズ面は、凸形状を備え、
前記第４レンズの像側レンズ面は、変曲点を備える非球面であり、光軸を含む中央部分が凹形状をしており、
前記第４レンズの像側レンズ面を含む少なくとも２つのレンズ面が非球面とされていることを特徴とする広角レンズ。 A first lens having a negative power, a second lens having a positive power, a third lens having a negative power, and a fourth lens having a positive power, which are arranged in order from the object side to the image side. ,
The image side lens surface of the first lens has a concave shape,
The object side lens surface of the second lens has a convex shape,
The image-side lens surface of the fourth lens is an aspheric surface having an inflection point, and the central portion including the optical axis has a concave shape,
A wide-angle lens, wherein at least two lens surfaces including an image side lens surface of the fourth lens are aspherical surfaces.
レンズ系全体の焦点距離をｆ、前記第２レンズの焦点距離をｆ２としたときに、以下の条件式（１）を満たすことを特徴とする広角レンズ。
０．４ ≦ ｆ２／ｆ ≦ ０．７ ・・（１） In claim 1,
A wide-angle lens satisfying the following conditional expression (1), where f is the focal length of the entire lens system and f2 is the focal length of the second lens.
0.4 ≦ f2 / f ≦ 0.7 (1)
前記第３レンズの焦点距離をｆ３としたときに、以下の条件式（２）を満たすことを特徴とする広角レンズ。
−１ ≦ ｆ２／ｆ３ ≦ −０．２５ ・・（２） In claim 1 or 2,
A wide-angle lens satisfying the following conditional expression (2) when the focal length of the third lens is f3.
−1 ≦ f2 / f3 ≦ −0.25 (2)
前記第１レンズの物体側レンズ面の物体側の端から第４レンズの像側レンズ面の像側の端までの距離をＤとしたときに、以下の条件式（３）を満たすことを特徴とする広角レンズ。
１．０ ≦ Ｄ／ｆ ≦２．０ ・・（３） In any one of claims 1 to 3,
The following conditional expression (3) is satisfied, where D is the distance from the object side end of the object side lens surface of the first lens to the image side end of the image side lens surface of the fourth lens. A wide-angle lens.
1.0 ≦ D / f ≦ 2.0 (3)
前記第１レンズの焦点距離をｆ１としたときに、以下の条件式（４）を満たすことを特徴とする広角レンズ。
−３０ ≦ ｆ１／ｆ ≦ −０．５ ・・（４） In any one of claims 1 to 4,
A wide-angle lens satisfying the following conditional expression (4) when the focal length of the first lens is f1.
−30 ≦ f1 / f ≦ −0.5 (4)
画角が６５°以上であることを特徴とする広角レンズ。 In any one of claims 1 to 5,
A wide-angle lens having an angle of view of 65 ° or more.
前記広角レンズの焦点位置に配置された撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。 The wide-angle lens according to any one of claims 1 to 6,
An image pickup device disposed at a focal position of the wide-angle lens.
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