JP2015034922A - 広角レンズ - Google Patents

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忠史 小宮山
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Abstract

【課題】１３０?以上の画角を確保する場合でも、メニスカスレンズからなる第１レンズを製造しやすいレンズ形状とするとともに、収差をさらに改善することのできる広角レンズを提供すること。【解決手段】広角レンズ１００において、第１レンズ１１０は、像側に凹面を向けた負のパワーを有する。第２レンズ１２０は、像側に凹面を向けた非球面の負のプラスチックレンズである。第３レンズ１３０は、物体側に凹面を向けた非球面の負のプラスチックレンズである。第４レンズ１４０は、像側に凸面を向けた正のパワーを有する。第５番目の第５レンズ１５０、および第６番目の第６レンズ１６０は、双方が非球面のプラスチックレンズで、正のパワーを有する接合レンズ１７０を構成している。有効焦点距離ｆと、第３レンズ１３０の焦点距離をｆ3とは、｜ｆ／ｆ3｜ ＜ ０．２の関係を満たしている。【選択図】図１

Description

本発明は、各種撮像系に用いられる広角レンズに関するものである。
監視用カメラ、車載用カメラ、携帯機器用カメラに搭載されるレンズに関しては、広角かつ解像度が高いものが要求されている。そこで、物体側から像側に向けて、負のパワーを有する第１レンズ、負のパワーを有する第２レンズ、正のパワーを有する第３レンズ、絞り、および正のパワーを有する接合レンズ（第４レンズおよび第５レンズ）を備えた４群５枚の広角レンズが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００９−６３８７７号公報
しかしながら、特許文献１に記載のレンズ構成では、１３０°以上の画角を確保しようとすると、第１レンズの像側のレンズ面が半球に近い形状となってしまうため、歩留まりや生産性が低下してしまい、コストが増大する等の問題点がある。特に、第１レンズがガラスレンズである場合、加工が難しく、それ故、コストが高くなりやすい。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、１３０°以上の画角を確保する場合でも、メニスカスレンズからなる第１レンズを製造しやすいレンズ形状とするとともに、収差をさらに改善することのできる広角レンズを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る広角レンズは、水平画角が１３０°以上であって、５群６枚のレンズ構成を有し、
物体側から第１番目の第１レンズは、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズまたはガラスレンズであり、
物体側から第２番目の第２レンズは、像側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズで、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、
物体側から第３番目の第３レンズは、物体側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズで、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、
物体側から第４番目の第４レンズは、像側に凸面を向けた正のパワーを有するプラスチックレンズまたはガラスレンズであり、
物体側から第５番目の第５レンズ、および物体側から第６番目の第６レンズは、双方がプラスチックレンズで、正のパワーを有する接合レンズを構成しており、
前記第４レンズと前記接合レンズとの間に絞りが配置され、
有効焦点距離をｆとし、前記第３レンズの焦点距離をｆ3としたとき、有効焦点距離ｆおよび焦点距離ｆ3は、以下の関係
｜ｆ／ｆ3｜ ＜ ０．２
を満たすことを特徴とする。
本発明では、負のパワーを有する２枚のレンズ（第１レンズおよび第２レンズ）に加えて、負のパワーを有する第３レンズを有するため、第１レンズおよび第２レンズの負のパワーを第３レンズによって補うことができる。このため、第１レンズおよび第２レンズの像側の凹面に対する接線が光軸となす角度（接線角）を大きくすることができ、かかる凹面の形状であれば、レンズを製造しやすい。従って、第１レンズおよび第２レンズのコストを低減することができる。また、第３レンズを非球面レンズとし、かつ、上記条件式を満たすように構成したので、非点収差やコマ収差（横収差）を低減することができるとともに、Ｆ値を明るく設定した場合でも、収差の補正を行うことができる。
本発明において、前記第５レンズの像側のレンズ面、および前記第６レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をｒ52・61とし、前記第５レンズの焦点距離をｆ5としたとき、曲率半径ｒ52・61および焦点距離ｆ5は、以下の関係
｜ｒ52・61／ｆ5｜ ＜ ０．５
を満たすことが好ましい。かかる構成によれば、色収差を低減することができる。
本発明において、前記第３レンズのアッベ数をν3としたとき、アッベ数ν3は、以下の関係
ν3 ＞ ５０
を満たすことが好ましい。かかる構成によれば、色収差を低減することができる。
本発明において、前記第１レンズの像側のレンズ面に対する接線が光軸と成す角度をθとしたとき、角度θは、以下の関係
θ ＞ ２０°
を満たすことが好ましい。かかる構成によれば、第１レンズの像側の凹面に対する接線が光軸となす角度（接線角）を大きくすることができ、かかる凹面の形状であれば、レンズを製造しやすい。従って、第１レンズのコストを低減することができる。
本発明において、前記第４レンズはガラスレンズであることが好ましい。かかる構成によれば、温度変化に伴う解像度の低下を抑制することができる。
本発明において、前記プラスチックレンズのレンズ面うち、前記第１レンズの物体側のレンズ面以外のレンズ面は、全て非球面であることが好ましい。かかる構成によれば、収差をより効果的に低減することができる。
本発明では、負のパワーを有する２枚のレンズ（第１レンズおよび第２レンズ）に加えて、負のパワーを有する第３レンズを有するため、第１レンズおよび第２レンズの負のパワーを第３レンズによって補うことができる。このため、第１レンズおよび第２レンズの像側の凹面に対する接線が光軸となす角度（接線角）を大きくすることができ、かかる凹面の形状であれば、レンズを製造しやすい。従って、第１レンズおよび第２レンズのコストを低減することができる。また、第３レンズを非球面レンズとし、かつ、有効焦点距離ｆと、第３レンズの焦点距離ｆ3とが以下の関係
｜ｆ／ｆ3｜ ＜ ０．２
を満たしているので、非点収差やコマ収差（横収差）を低減することができるとともに、Ｆ値を明るく設定した場合でも、収差の補正を行うことができる。
本発明の実施例１に係る広角レンズの説明図である。 本発明の実施例１に係る広角レンズの各画角における横収差のシミュレーション結果を示す説明図である。 本発明の実施例２に係る広角レンズの説明図である。 本発明の実施２に係る広角レンズの各画角における横収差のシミュレーション結果を示す説明図である。 本発明の実施例３に係る広角レンズの説明図である。 本発明の実施例３に係る広角レンズの各画角における横収差のシミュレーション結果を示す説明図である。 本発明の実施例４に係る広角レンズの説明図である。 本発明の実施例４に係る広角レンズの各画角における横収差のシミュレーション結果を示す説明図である。 本発明の実施例５に係る広角レンズの説明図である。 本発明の実施例５に係る広角レンズの各画角における横収差のシミュレーション結果を示す説明図である。
以下に、図面を参照して、本発明を適用した広角レンズの実施例を説明する。
［実施例１］
（概略構成）
図１は、本発明の実施例１に係る広角レンズの説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、レンズ構成を示す説明図、非点収差とディストーションのシミュレーション結果を示す説明図、球面収差のシミュレーション結果を示す説明図、および倍率色収差のシミュレーション結果を示す説明図である。図２は、本発明の実施例１に係る広角レンズの各画角における横収差のシミュレーション結果を示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、画角が０°における横収差の説明図、２６．９１°における横収差の説明図、４９．７８°における横収差の説明図、７１．６３°における横収差の説明図、および９６．０１°における横収差の説明図である。ディストーションとは、撮像中央部と周辺部における像の変化比率を示し、ディストーションをあらわす数値の絶対値が小さいほど、高精度なレンズといえる。
図１（ａ）では、各面１〜１２を、括弧付で示すとともに、非球面には「＊」を付してある。また、収差に関しては、赤色光Ｒ（波長６５６ｎｍ）、緑色光Ｇ（波長５８８ｎｍ）、青色光Ｂ（波長４８６ｎｍ）の収差を示してある。また、図１（ｂ）にはサジタル方向の特性にはＳを付し、タンジェンシャル方向の特性にはＴを付してある。なお、後述する図３、図５、図７、図９でも同様である。
図１（ａ）に示すように、本発明を適用した広角レンズ１００は、水平画角が１３０°以上であって、物体側より像側に向かって第１レンズ１１０、第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、第４レンズ１４０、絞り１９０、および接合レンズ１７０（第５レンズ１５０および第６レンズ１６０）を有する５群６枚のレンズ構成を有している。接合レンズ１７０に対して像側にはフィルタ１８１や撮像素子１８６が配置されている。
物体側から第１番目の第１レンズ１１０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有するプラスチックレンズまたはガラスレンズである。物体側から第２番目の第２レンズ１２０は、像側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面である。物体側から第３番目の第３レンズ１３０は、物体側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面である。物体側から第４番目の第４レンズ１４０は、像側に凸面を向けた正のパワーを有するプラスチックレンズまたはガラスレンズである。物体側から第５番目の第５レンズ１５０、および物体側から第６番目の第６レンズ１６０は、双方がプラスチックレンズで、正のパワーを有する接合レンズ１７０を構成している。第４レンズ１４０と接合レンズ１７０との間には絞り１９０が配置されている。
このように構成した広角レンズ１００の各構成は、表１に示す通りであり、表１の上欄には、広角レンズ１００の以下の項目が示されている。
Figure 2015034922
有効焦点距離＝ｆ
物像間距離＝ＴＴＬ
第３レンズ１３０の焦点距離＝ｆ3
第５レンズ１５０の像側のレンズ面、および第６レンズ１６０の物体側のレンズ面の曲率半径＝ｒ52・61
第５レンズ１５０の焦点距離＝ｆ5
また、表１の下欄には、広角レンズ１００の以下の項目が示されている。
有効焦点距離と物像間距離との比＝ｆ／ＴＴＬ
第３レンズ１３０のアッベ数＝ν3
有効焦点距離と第３レンズ１３０の焦点距離との比＝ｆ／ｆ3
曲率半径ｒ52・61と第５レンズ１５０の焦点距離との比の絶対値＝｜ｒ52・61／ｆ5｜
第１レンズ１１０の像側のレンズ面の接線角θの最小値=θmin
ここで、接線角θとは、第１レンズ１１０の像側のレンズ面に対する接線が光軸Ｌとなす角度を意味し、接線角θの最小値θminとは、第１レンズ１１０の像側のレンズ面の最も外周側に対する接線が光軸Ｌとなす角度に相当する。なお、表１には、本例（実施例１）の広角レンズ１００の各構成の他、後述する実施例２〜５の広角レンズ１００の各構成も示してある。また、表１における焦点距離等の単位はｍｍである。
表１から分かるように、本発明を適用した広角レンズ１００において、有効焦点距離ｆおよび第３レンズ１３０の焦点距離ｆ3は、以下の関係
｜ｆ／ｆ3｜ ＜ ０．２
を満している。
また、本発明を適用した広角レンズ１００において、第５レンズ１５０の像側のレンズ面、および第６レンズ１６０の物体側のレンズ面の曲率半径ｒ52・61、および第５レンズ１５０の焦点距離をｆ5は、以下の関係
｜ｒ52・61／ｆ5｜ ＜ ０．５
を満たしている。
また、本発明を適用した広角レンズ１００において、第３レンズ１３０のアッベ数をν3としたとき、アッベ数ν3は、以下の関係
ν3 ＞ ５０
を満たしている。
また、本発明を適用した広角レンズ１００においては、接線角θの最小値θminが２０°以上であるため、第１レンズ１１０の像側のレンズ面（面２）に対する接線が光軸Ｌと成す角度（接線角θ）は、第１レンズ１１０の像側のレンズ面（面２）のいずれの位置でも、以下の関係
θ ＞ ２０°
を満たしている。
（具体的構成）
本発明の実施例１に係る広角レンズ１００の具体的な構成を表２に示してある。
Figure 2015034922
表２の上欄には、以下の項目
レンズ系全体の有効焦点距離ｆ（Effective Focal Length）
物像間距離（Total Track）
レンズ系全体のＦ値（Image Space F/#）
最大画角（Max. Field Angle）
水平画角（Horizontal Field Angle）
が示されている。
表２の中欄には、各面の以下の項目
曲率半径（Radius）
厚さ（Thickness）
屈折率Ｎｄ
アッベ数νｄ
焦点距離ｆn
が示されている。
表２の下欄には、非球面の形状を下式（数１）で表した際の非球面係数Ａ4〜Ａ10が示されている。下式においては、光軸Ｌ方向の軸をｚ、光軸Ｌと垂直方向の高さをｒ、円錐係数をｋとしてある。
Figure 2015034922
ここで、曲率半径、厚さ、焦点距離の単位はいずれもｍｍである。なお、後述する表３〜表６でも同様である。
図１（ａ）および表２からわかるように、本例の広角レンズ１００は水平画角が１９２°である。本例の広角レンズ１００において、第１レンズ１１０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有するガラスレンズであり、物体側のレンズ面（面１）および像側のレンズ面（面２）の双方が球面である。第２レンズ１２０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面３）および像側のレンズ面（面４）の双方が非球面である。第３レンズ１３０は、物体側に凹面を向け、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面５）は非球面であり、像側のレンズ面（面６）は球面である。第４レンズ１４０は、物体側に凸面を向け、像側に凸面を向けたガラスレンズであり、物体側のレンズ面（面７）および像側のレンズ面（面８）の双方が球面である。
第５レンズ１５０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１０）および像側のレンズ面（面１１）の双方が非球面である。第６レンズ１６０は、物体側に凸面を向け、像側に凸面を向けたプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１１）および像側のレンズ面（面１２）の双方が非球面である。第５レンズ１５０の像側のレンズ面と第６レンズ１６０の物体側のレンズ面とが接合されて正のパワーを有する接合レンズ１７０が構成されている。
このように、本例の広角レンズ１００においては、負のパワーを有する２枚のレンズ（第１レンズ１１０および第２レンズ１２０）に加えて、負のパワーを有する第３レンズ１３０を有するため、第１レンズ１１０および第２レンズ１２０の負のパワーを第３レンズ１３０によって補うことができる。このため、第１レンズ１１０および第２レンズ１２０の像側の凹面に対する接線が光軸Ｌとなす角度（接線角θ）を大きくすることができ、かかる凹面の形状であれば、レンズを製造しやすい。従って、第１レンズ１１０および第２レンズ１２０のコストを低減することができる。
特に、第１レンズ１１０の像側のレンズ面（面２）に対する接線角θの最小値θminは、３８．０°であり、第１レンズ１１０の像側のレンズ面（面２）では、いずれの個所でも接線角θが２０°を超える値である。このため、第１レンズ１１０は製造しやすい形状を有しているので、第１レンズ１１０のコストを低減することができる。
また、本例では、第３レンズ１３０を非球面レンズとしてある。また、有効焦点距離ｆと第３レンズ１３０の焦点距離ｆ3との比の絶対値｜ｆ／ｆ3｜は、０．１３５であり、０．２未満である。このため、図１（ｂ）、（ｃ）および図２に示すように、非点収差やディストーション、球面収差、コマ収差（横収差）、を低減することができるとともに、Ｆ値を明るく設定した場合でも、収差の補正を行うことができる。
また、第３レンズ１３０はガラスレンズからなるため、温度変化に伴う解像度の低下を抑制することができる。
また、第５レンズ１５０の像側のレンズ面、および第６レンズ１６０の物体側のレンズ面の曲率半径ｒ52・61と、第５レンズ１５０の焦点距離ｆ5との比の絶対値｜ｒ52・61／ｆ5｜は、０．４０１であり、０．５未満である。また、第３レンズ１３０のアッベ数ν3は、５５．８であり、５０以上である。このため、図１（ｄ）に示すように、色収差を低減することができる。
［実施例２］
図３は、本発明の実施例２に係る広角レンズの説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、レンズ構成を示す説明図、非点収差とディストーションのシミュレーション結果を示す説明図、球面収差のシミュレーション結果を示す説明図、および倍率色収差のシミュレーション結果を示す説明図である。図４は、本発明の実施例２に係る広角レンズの各画角における横収差のシミュレーション結果を示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、画角が０°における横収差の説明図、３０．８６°における横収差の説明図、５６．０１°における横収差の説明図、７７．１６°における横収差の説明図、９７．２６°における横収差の説明図、および１０３．３５°における横収差の説明図である。なお、図４には、赤色光Ｒ（波長６５６ｎｍ）、緑色光Ｇ（波長５８８ｎｍ）、青色光Ｂ（波長４８６ｎｍ）の収差をまとめて示してある。
図３（ａ）に示すように、本例の広角レンズ１００も、実施例１と同様、物体側より像側に向かって第１レンズ１１０、第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、第４レンズ１４０、絞り１９０、および接合レンズ１７０（第５レンズ１５０および第６レンズ１６０）を有する５群６枚のレンズ構成を有している。接合レンズ１７０に対して像側にはフィルタ１８１や撮像素子１８６が配置されている。このように構成した広角レンズ１００の各構成は、表３に示す通りである。
Figure 2015034922
図３（ａ）および表３からわかるように、本例の広角レンズ１００は水平画角が１９５°である。本例の広角レンズ１００において、第１レンズ１１０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１）は球面であり、像側のレンズ面（面２）は非球面である。第２レンズ１２０は、物体側に凹面を向け、像側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面３）および像側のレンズ面（面４）の双方が非球面である。第３レンズ１３０は、物体側に凹面を向け、像側に凸面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面５）および像側のレンズ面（面６）の双方が非球面である。第４レンズ１４０は、物体側に凸面を向け、像側に凸面を向けたプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面７）および像側のレンズ面（面８）の双方が非球面である。
第５レンズ１５０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けたプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１０）および像側のレンズ面（面１１）の双方が非球面である。第６レンズ１６０は、物体側に凸面を向け、像側に凸面を向けたプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１１）および像側のレンズ面（面１２）の双方が非球面である。第５レンズ１５０の像側のレンズ面と第６レンズ１６０の物体側のレンズ面とが接合されて正のパワーを有する接合レンズ１７０が構成されている。
このように、本例の広角レンズ１００においても、実施例１と同様、負のパワーを有する２枚のレンズ（第１レンズ１１０および第２レンズ１２０）に加えて、負のパワーを有する第３レンズ１３０を有するため、第１レンズ１１０および第２レンズ１２０の像側の凹面に対する接線が光軸Ｌとなす角度（接線角θ）を大きくすることができる。特に、第１レンズ１１０の像側のレンズ面（面２）に対する接線角θの最小値θminは、２４．２°であり、第１レンズ１１０の像側のレンズ面（面２）では、いずれの個所でも接線角θが２０°を超える値である。このため、第１レンズ１１０は製造しやすい形状を有しているので、第１レンズ１１０のコストを低減することができる。
また、本例では、第３レンズ１３０を非球面レンズとしてある等、プラスチックレンズについては、第１レンズ１１０の物体側のレンズ面（面１）を除く全ての面が非球面である。また、有効焦点距離ｆと第３レンズ１３０の焦点距離ｆ3との比の絶対値｜ｆ／ｆ3｜は、０．０２７であり、０．２未満である。このため、図３（ｂ）、（ｃ）および図４に示すように、非点収差やディストーション、球面収差、コマ収差（横収差）、を低減することができるとともに、Ｆ値を明るく設定した場合でも、収差の補正を行うことができる。
また、第５レンズ１５０の像側のレンズ面、および第６レンズ１６０の物体側のレンズ面の曲率半径ｒ52・61と、第５レンズ１５０の焦点距離ｆ5との比の絶対値｜ｒ52・61／ｆ5｜は、０．４１０であり、０．５未満である。また、第３レンズ１３０のアッベ数ν3は、５５．８であり、５０以上である。このため、図３（ｄ）に示すように、色収差を低減することができる。
［実施例３］
図５は、本発明の実施例３に係る広角レンズの説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、レンズ構成を示す説明図、非点収差とディストーションのシミュレーション結果を示す説明図、球面収差のシミュレーション結果を示す説明図、および倍率色収差のシミュレーション結果を示す説明図である。図６は、本発明の実施例３に係る広角レンズの各画角における横収差のシミュレーション結果を示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、画角が０°における横収差の説明図、２４．１７°における横収差の説明図、４３．７９°における横収差の説明図、６０．５１°における横収差の説明図、７５．５３°における横収差の説明図、および８９．２４°における横収差の説明図である。
図５（ａ）に示すように、本例の広角レンズ１００も、実施例１と同様、物体側より像側に向かって第１レンズ１１０、第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、第４レンズ１４０、絞り１９０、および接合レンズ１７０（第５レンズ１５０および第６レンズ１６０）を有する５群６枚のレンズ構成を有している。接合レンズ１７０に対して像側にはフィルタ１８１や撮像素子１８６が配置されている。このように構成した広角レンズ１００の各構成は、表４に示す通りである。
Figure 2015034922
図５（ａ）および表４からわかるように、本例の広角レンズ１００は水平画角が１５１°である。本例の広角レンズ１００において、第１レンズ１１０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有するガラスレンズであり、物体側のレンズ面（面１）および像側のレンズ面（面２）の双方が球面である。第２レンズ１２０は、物体側に凹面を向け、像側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面３）および像側のレンズ面（面４）の双方が非球面である。第３レンズ１３０は、物体側に凹面を向け、像側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面５）は非球面であり、像側のレンズ面（面６）は球面である。第４レンズ１４０は、物体側に凸面を向け、像側に凸面を向けたガラスレンズであり、物体側のレンズ面（面７）および像側のレンズ面（面８）の双方が球面である。
第５レンズ１５０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１０）および像側のレンズ面（面１１）の双方が非球面である。第６レンズ１６０は、物体側に凸面を向け、像側に凸面を向けたプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１１）および像側のレンズ面（面１２）の双方が非球面である。第５レンズ１５０の像側のレンズ面と第６レンズ１６０の物体側のレンズ面とが接合されて正のパワーを有する接合レンズ１７０が構成されている。
このように、本例の広角レンズ１００においても、実施例１と同様、負のパワーを有する２枚のレンズ（第１レンズ１１０および第２レンズ１２０）に加えて、負のパワーを有する第３レンズ１３０を有するため、第１レンズ１１０および第２レンズ１２０の像側の凹面に対する接線が光軸Ｌとなす角度（接線角θ）を大きくすることができる。特に、第１レンズ１１０の像側のレンズ面（面２）に対する接線角θの最小値θminは、２５．４°であり、第１レンズ１１０の像側のレンズ面（面２）では、いずれの個所でも接線角θが２０°を超える値である。このため、第１レンズ１１０は製造しやすい形状を有しているので、第１レンズ１１０のコストを低減することができる。
また、本例では、第３レンズ１３０を非球面レンズとしてある。また、有効焦点距離ｆと第３レンズ１３０の焦点距離ｆ3との比の絶対値｜ｆ／ｆ3｜は、０．０８５であり、０．２未満である。このため、図５（ｂ）、（ｃ）および図６に示すように、非点収差やディストーション、球面収差、コマ収差（横収差）、を低減することができるとともに、Ｆ値を明るく設定した場合でも、収差の補正を行うことができる。
また、第４レンズ１４０はガラスレンズからなるため、温度変化に伴う解像度の低下を抑制することができる。
また、第５レンズ１５０の像側のレンズ面、および第６レンズ１６０の物体側のレンズ面の曲率半径ｒ52・61と、第５レンズ１５０の焦点距離ｆ5との比の絶対値｜ｒ52・61／ｆ5｜は、０．４５４であり、０．５未満である。また、第３レンズ１３０のアッベ数ν3は、５５．８であり、５０以上である。このため、図５（ｄ）に示すように、色収差を低減することができる。
［実施例４］
図７は、本発明の実施例４に係る広角レンズの説明図であり、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、レンズ構成を示す説明図、非点収差とディストーションのシミュレーション結果を示す説明図、球面収差のシミュレーション結果を示す説明図、および倍率色収差のシミュレーション結果を示す説明図である。図８は、本発明の実施例４に係る広角レンズの各画角における横収差のシミュレーション結果を示す説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、画角が０°における横収差の説明図、２４．５４°における横収差の説明図、４６．４２°における横収差の説明図、６４．６４°における横収差の説明図、８０．４５°における横収差の説明図、および９４．９３°における横収差の説明図である。
図７（ａ）に示すように、本例の広角レンズ１００も、実施の形態１と同様、物体側より像側に向かって第１レンズ１１０、第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、第４レンズ１４０、絞り１９０、および接合レンズ１７０（第５レンズ１５０および第６レンズ１６０）を有する５群６枚のレンズ構成を有している。接合レンズ１７０に対して像側にはフィルタ１８１や撮像素子１８６が配置されている。このように構成した広角レンズ１００の各構成は、表５に示す通りである。
Figure 2015034922
図７（ａ）および表５からわかるように、本例の広角レンズ１００は水平画角が１６１°である。本例の広角レンズ１００において、第１レンズ１１０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１）は球面であり、像側のレンズ面（面２）は非球面である。第２レンズ１２０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面３）および像側のレンズ面（面４）の双方が非球面である。第３レンズ１３０は、物体側に凹面を向け、像側に凸面を向けた負メニスカス形状のプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面５）および像側のレンズ面（面６）の双方が非球面である。第４レンズ１４０は、物体側に凸面を向け、像側に凸面を向けたプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面７）および像側のレンズ面（面８）の双方が非球面である。
第５レンズ１５０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けたプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１０）および像側のレンズ面（面１１）の双方が非球面である。第６レンズ１６０は、物体側に凸面を向け、像側に凸面を向けたプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１１）および像側のレンズ面（面１２）の双方が非球面である。第５レンズ１５０の像側のレンズ面と第６レンズ１６０の物体側のレンズ面とが接合されて正のパワーを有する接合レンズ１７０が構成されている。
このように、本例の広角レンズ１００においても、実施例１と同様、負のパワーを有する２枚のレンズ（第１レンズ１１０および第２レンズ１２０）に加えて、負のパワーを有する第３レンズ１３０を有するため、第１レンズ１１０および第２レンズ１２０の像側の凹面に対する接線が光軸Ｌとなす角度（接線角θ）を大きくすることができる。特に、第１レンズ１１０の像側のレンズ面（面２）に対する接線角θの最小値θminは、２４．２°であり、第１レンズ１１０の像側のレンズ面（面２）では、いずれの個所でも接線角θが２０°を超える値である。このため、第１レンズ１１０は製造しやすい形状を有しているので、第１レンズ１１０のコストを低減することができる。
また、本例では、第３レンズ１３０を非球面レンズとしてある等、プラスチックレンズについては、第１レンズ１１０の物体側のレンズ面（面１）を除く全ての面が非球面である。また、有効焦点距離ｆと第３レンズ１３０の焦点距離ｆ3との比の絶対値｜ｆ／ｆ3｜は、０．０６１であり、０．２未満である。このため、図７（ｂ）、（ｃ）および図８に示すように、非点収差やディストーション、球面収差、コマ収差（横収差）、を低減することができるとともに、Ｆ値を明るく設定した場合でも、収差の補正を行うことができる。
また、第５レンズ１５０の像側のレンズ面、および第６レンズ１６０の物体側のレンズ面の曲率半径ｒ52・61と、第５レンズ１５０の焦点距離ｆ5との比の絶対値｜ｒ52・61／ｆ5｜は、０．４１８であり、０．５未満である。また、第３レンズ１３０のアッベ数ν3は、５５．８であり、５０以上である。このため、図７（ｄ）に示すように、色収差を低減することができる。
［実施例５］
図９は、本発明の実施例５に係る広角レンズの説明図であり、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、レンズ構成を示す説明図、非点収差とディストーションのシミュレーション結果を示す説明図、球面収差のシミュレーション結果を示す説明図、および倍率色収差のシミュレーション結果を示す説明図である。図１０は、本発明の実施例５に係る広角レンズの各画角における横収差のシミュレーション結果を示す説明図であり、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、画角が０°における横収差の説明図、１９．８２°における横収差の説明図、３８．３９°における横収差の説明図、５６．２１°における横収差の説明図、７４．５６°における横収差の説明図、および９７．３４°における横収差の説明図である。
図９（ａ）に示すように、本例の広角レンズ１００も、実施例１と同様、物体側より像側に向かって第１レンズ１１０、第２レンズ１２０、第３レンズ１３０、第４レンズ１４０、絞り１９０、および接合レンズ１７０（第５レンズ１５０および第６レンズ１６０）を有する５群６枚のレンズ構成を有している。接合レンズ１７０に対して像側にはフィルタ１８１や撮像素子１８６が配置されている。このように構成した広角レンズ１００の各構成は、表６に示す通りである。
Figure 2015034922
図９（ａ）および表６からわかるように、本例の広角レンズ１００は水平画角が１４９°である。また、広角レンズ１００において、第１レンズ１１０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１）は球面であり、像側のレンズ面（面２）は非球面である。第２レンズ１２０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面３）および像側のレンズ面（面４）の双方が非球面である。第３レンズ１３０は、物体側に凹面を向け、像側に凸面を向けた負メニスカス形状のプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面５）および像側のレンズ面（面６）の双方が非球面である。第４レンズ１４０は、物体側に凸面を向け、像側に凸面を向けたプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面７）および像側のレンズ面（面８）の双方が非球面である。
第５レンズ１５０は、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けたプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１０）および像側のレンズ面（面１１）の双方が非球面である。第６レンズ１６０は、物体側に凸面を向け、像側に凸面を向けたプラスチックレンズであり、物体側のレンズ面（面１１）および像側のレンズ面（面１２）の双方が非球面である。第５レンズ１５０の像側のレンズ面と第６レンズ１６０の物体側のレンズ面とが接合されて正のパワーを有する接合レンズ１７０が構成されている。
このように、本例の広角レンズ１００においても、実施例１と同様、負のパワーを有する２枚のレンズ（第１レンズ１１０および第２レンズ１２０）に加えて、負のパワーを有する第３レンズ１３０を有するため、第１レンズ１１０および第２レンズ１２０の像側の凹面に対する接線が光軸Ｌとなす角度（接線角θ）を大きくすることができる。特に、第１レンズ１１０の像側のレンズ面（面２）に対する接線角θの最小値θminは、４５．０°であり、第１レンズ１１０の像側のレンズ面（面２）では、いずれの個所でも接線角θが２０°を超える値である。このため、第１レンズ１１０は製造しやすい形状を有しているので、第１レンズ１１０のコストを低減することができる。
また、本例では、第３レンズ１３０を非球面レンズとしてある等、プラスチックレンズについては、第１レンズ１１０の物体側のレンズ面（面１）を除く全ての面が非球面である。また、有効焦点距離ｆと第３レンズ１３０の焦点距離ｆ3との比の絶対値｜ｆ／ｆ3｜は、０．０４９であり、０．２未満である。このため、図９（ｂ）、（ｃ）および図１０に示すように、非点収差やディストーション、球面収差、コマ収差（横収差）、を低減することができるとともに、Ｆ値を明るく設定した場合でも、収差の補正を行うことができる。
また、第５レンズ１５０の像側のレンズ面、および第６レンズ１６０の物体側のレンズ面の曲率半径ｒ52・61と、第５レンズ１５０の焦点距離ｆ5との比の絶対値｜ｒ52・61／ｆ5｜は、０．４３１であり、０．５未満である。また、第３レンズ１３０のアッベ数ν3は、５５．８であり、５０以上である。このため、図９（ｄ）に示すように、色収差を低減することができる。
１００・・広角レンズ
１１０・・第１レンズ
１２０・・第２レンズ
１３０・・第３レンズ
１４０・・第４レンズ
１５０・・第５レンズ
１６０・・第６レンズ
１７０・・接合レンズ
１９０・・絞り

Claims (6)

  1. 水平画角が１３０°以上であって、５群６枚のレンズ構成を有し、
    物体側から第１番目の第１レンズは、物体側に凸面を向け、像側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズまたはガラスレンズであり、
    物体側から第２番目の第２レンズは、像側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズで、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、
    物体側から第３番目の第３レンズは、物体側に凹面を向けた負のパワーを有するプラスチックレンズで、物体側のレンズ面および像側のレンズ面の少なくとも一方が非球面であり、
    物体側から第４番目の第４レンズは、像側に凸面を向けた正のパワーを有するプラスチックレンズまたはガラスレンズであり、
    物体側から第５番目の第５レンズ、および物体側から第６番目の第６レンズは、双方がプラスチックレンズで、正のパワーを有する接合レンズを構成しており、
    前記第４レンズと前記接合レンズとの間に絞りが配置され、
    有効焦点距離をｆとし、前記第３レンズの焦点距離をｆ3としたとき、有効焦点距離ｆおよび焦点距離ｆ3は、以下の関係
    ｜ｆ／ｆ3｜ ＜ ０．２
    を満たすことを特徴とする広角レンズ。
  2. 前記第５レンズの像側のレンズ面、および前記第６レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をｒ52・61とし、前記第５レンズの焦点距離をｆ5としたとき、曲率半径ｒ52・61および焦点距離ｆ5は、以下の関係
    ｜ｒ52・61／ｆ5｜ ＜ ０．５
    を満たすことを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ。
  3. 前記第３レンズのアッベ数をν3としたとき、アッベ数ν3は、以下の関係
    ν3 ＞ ５０
    を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の広角レンズ。
  4. 前記第１レンズの像側のレンズ面に対する接線が光軸と成す角度をθとしたとき、角度θは、以下の関係
    θ ＞ ２０°
    を満たすことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の広角レンズ。
  5. 前記第４レンズはガラスレンズであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の広角レンズ。
  6. 前記プラスチックレンズのレンズ面うち、前記第１レンズの物体側のレンズ面以外のレンズ面は、全て非球面であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の広角レンズ。
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