JP2017142363A - Wide-angle lens - Google Patents

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花井 美喜雄
Mikio Hanai
美喜雄 花井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wide-angle lens that offers improved resolution performance in a peripheral region.SOLUTION: A wide-angle lens consists of a first group having negative refractive power, second group having positive refractive power, aperture stop, and third group having positive refractive power in order from the object side. The first group comprises, in order from the object side, a first lens having negative refractive power and a meniscus shape that is convex on the object side, and a second lens having negative refractive power and a meniscus shape that is convex on the object side. The second group comprises, in order from the object side, a third lens having positive refractive power, and a fourth lens having positive refractive power and a concave surface on the object side. The third group comprises, in order from the object side, a cemented lens comprising fifth and sixth lenses cemented together and having negative refractive power, a seventh lens having positive refractive power, and an eighth lens having positive refractive power. Each of the second and eighth lenses is formed to have at least one aspherical surface.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は広角レンズに関し、周辺部の解像性能を向上できる広角レンズに関するものである。   The present invention relates to a wide-angle lens, and relates to a wide-angle lens that can improve the resolution performance of a peripheral portion.

従来より、有効画面全体に亘って高い結像性能が得られるように構成された広角レンズが提案されている(特許文献1)。   Conventionally, a wide-angle lens configured to obtain high imaging performance over the entire effective screen has been proposed (Patent Document 1).

特許第5463265号公報Japanese Patent No. 5463265

しかし、上記従来の技術では、周辺部の歪(収差)が十分に補正されてなく、周辺部の結像サイズが十分に大きくないので、周辺部の解像性能が不十分である。   However, in the above conventional technique, the distortion (aberration) in the peripheral portion is not sufficiently corrected, and the imaging size in the peripheral portion is not sufficiently large, so that the resolution performance in the peripheral portion is insufficient.

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、周辺部の解像性能を向上できる広角レンズを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a wide-angle lens capable of improving the resolution performance of the peripheral portion.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

この目的を達成するために、請求項1記載の広角レンズによれば、物体側から順に、負の屈折力を有する第1群と、正の屈折力を有する第2群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第3群とから構成される。物体側から順に、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第1レンズと、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第2レンズとから第1群が構成される。このような第1群に入射する光束は、光軸とのなす角度が徐々に緩やかになるように調整されて第2レンズから出射される。その結果、収差の発生を抑制できると共に、第1レンズを小径化しつつ画角を広げることができる。   In order to achieve this object, according to the wide-angle lens of claim 1, in order from the object side, a first group having a negative refractive power, a second group having a positive refractive power, an aperture stop, And a third group having a positive refractive power. In order from the object side, the first lens unit includes a first lens that is a meniscus lens having negative refractive power and convex toward the object side, and a second lens that is negative meniscus lens having negative refractive power and convex toward the object side. Is configured. Such a light beam incident on the first group is adjusted so that the angle formed with the optical axis gradually becomes gentle and is emitted from the second lens. As a result, the occurrence of aberration can be suppressed, and the angle of view can be widened while reducing the diameter of the first lens.

第2レンズから出射された光束は負の収差を有しているので、正の屈折力を有する第2群および第3群により収差を良好に補正できる。物体側から順に、正の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有し物体側に凹の第4レンズとから第2群が構成される。これにより、色収差を良好に補正できる。   Since the light beam emitted from the second lens has negative aberration, the aberration can be favorably corrected by the second group and the third group having positive refractive power. In order from the object side, the second lens group includes a third lens having positive refractive power and a fourth lens having positive refractive power and concave on the object side. Thereby, chromatic aberration can be favorably corrected.

物体側から順に、第5レンズ及び第6レンズを接合した負の屈折力を有する接合レンズと、正の屈折力を有する第7レンズと、正の屈折力を有する第8レンズとから第3群が構成される。第5レンズと第6レンズとを接合した接合レンズにより色収差を良好に補正できる。   In order from the object side, a third lens unit including a cemented lens having a negative refractive power obtained by cementing the fifth lens and the sixth lens, a seventh lens having a positive refractive power, and an eighth lens having a positive refractive power. Is configured. Chromatic aberration can be favorably corrected by the cemented lens in which the fifth lens and the sixth lens are cemented.

第2レンズ及び第8レンズは、それぞれ少なくとも1つの面が非球面に形成されるので、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。また、第8レンズの非球面により第1群および第2群で生じた収差を良好に補正できる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくできるので、周辺部の解像性能を向上できる効果がある。   Since each of the second lens and the eighth lens has at least one aspherical surface, the image forming size at the central portion can be reduced and the image forming size at the peripheral portion can be increased. In addition, the aberration generated in the first group and the second group can be favorably corrected by the aspherical surface of the eighth lens. As a result, it is possible to increase the image forming size of the peripheral portion while favorably correcting the aberration, so that the resolution performance of the peripheral portion can be improved.

請求項2記載の広角レンズによれば、第1レンズの物体側の面の頂点から開口絞りまでの距離をTAとし、第1レンズの物体側の面の頂点から物体無限遠時の像面までの距離をTTとしたときに、以下の条件式(1)を満足する。

Figure 2017142363
According to the wide-angle lens of claim 2, the distance from the apex of the object-side surface of the first lens to the aperture stop is TA, and from the apex of the object-side surface of the first lens to the image plane at the object infinite distance. When the distance of TT is TT, the following conditional expression (1) is satisfied.
Figure 2017142363

条件式(1)の下限値を下回ると収差が大きくなり、収差の補正が困難になる。条件式(1)の上限値を上回ると有効径が大きくなり、第1レンズが大径化する。条件式(1)を満足することで、請求項1の効果に加え、収差を良好に補正しつつ、第1レンズを小径化して広角レンズを小型化できる効果がある。   If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the aberration becomes large and it becomes difficult to correct the aberration. When the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the effective diameter increases and the first lens increases in diameter. By satisfying conditional expression (1), in addition to the effect of the first aspect, there is an effect that the first lens can be reduced in diameter and the wide-angle lens can be reduced in size while correcting aberrations well.

請求項3記載の広角レンズによれば、レンズ全体の焦点距離をfとし、第1レンズの物体側の面の頂点から物体無限遠時の像面までの距離をTTとしたときに、以下の条件式(2)を満足する。

Figure 2017142363
According to the wide-angle lens of claim 3, when the focal length of the entire lens is f and the distance from the vertex of the object-side surface of the first lens to the image plane at infinity is TT, Conditional expression (2) is satisfied.
Figure 2017142363

条件式(2)の下限値を下回ると収差が大きくなり、収差の補正が困難になる。条件式(2)の上限値を上回ると広角レンズの全長(光軸方向の長さ)が大きくなる。条件式(2)を満足することで、請求項1又は2の効果に加え、収差を良好に補正しつつ、広角レンズの全長を小さくして広角レンズを小型化できる効果がある。   If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the aberration becomes large and it becomes difficult to correct the aberration. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the total length (length in the optical axis direction) of the wide-angle lens becomes large. By satisfying conditional expression (2), in addition to the effect of the first or second aspect, there is an effect that the wide-angle lens can be reduced in size by reducing the overall length of the wide-angle lens while favorably correcting aberrations.

請求項4記載の広角レンズによれば、第7レンズの少なくとも1つの面が非球面に形成される。第2レンズの焦点距離をf2とし、第7レンズの焦点距離をf7とし、第8レンズの焦点距離をf8としたときに、以下の条件式(3)を満足する。

Figure 2017142363
According to the wide angle lens of the fourth aspect, at least one surface of the seventh lens is formed as an aspherical surface. When the focal length of the second lens is f2, the focal length of the seventh lens is f7, and the focal length of the eighth lens is f8, the following conditional expression (3) is satisfied.
Figure 2017142363

条件式(3)の下限値を下回ったり、条件式(3)の上限値を上回ったりすると、少なくとも1つの面に非球面を有する第2レンズ、第7レンズ及び第8レンズの焦点距離のバランスが崩れて、収差の補正が困難になると共に、周辺部の結像サイズを大きくするのが困難になる。条件式(3)を満足することで、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくできるので、請求項1から3のいずれかの効果に加え、周辺部の解像性能をより向上できる効果がある。   If the lower limit value of conditional expression (3) is exceeded or the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the balance of the focal lengths of the second lens, the seventh lens, and the eighth lens having an aspheric surface on at least one surface. As a result, it becomes difficult to correct aberrations, and it is difficult to increase the image size of the peripheral portion. When the conditional expression (3) is satisfied, the image forming size of the peripheral portion can be increased while correcting the aberration satisfactorily. Therefore, in addition to the effect of any one of claims 1 to 3, the resolution performance of the peripheral portion There is an effect that can be further improved.

請求項5記載の広角レンズによれば、第2レンズのアッベ数が50よりも大きいので、請求項1から4のいずれかの効果に加え、色収差を良好に補正できる効果がある。   According to the wide-angle lens of claim 5, since the Abbe number of the second lens is larger than 50, in addition to the effect of any one of claims 1 to 4, there is an effect that chromatic aberration can be favorably corrected.

請求項6記載の広角レンズによれば、第3レンズの屈折率が1.9よりも大きいので、請求項1から5のいずれかの効果に加え、色収差を良好に補正できる効果がある。   According to the wide-angle lens of the sixth aspect, since the refractive index of the third lens is larger than 1.9, in addition to the effect of any one of the first to fifth aspects, there is an effect that chromatic aberration can be favorably corrected.

本発明の第1実施例における広角レンズの光軸を含む断面図である。It is sectional drawing containing the optical axis of the wide angle lens in 1st Example of this invention. (a)〜(e)は各画角におけるタンジェンシャル方向の横収差図であり、(f)〜(j)は各画角におけるサジタル方向の横収差図である。(A) to (e) are lateral aberration diagrams in the tangential direction at each angle of view, and (f) to (j) are lateral aberration diagrams in the sagittal direction at each angle of view. (a)は球面収差図であり、(b)は像面湾曲および非点収差図であり、(c)は歪曲収差図である。(A) is a spherical aberration diagram, (b) is a field curvature and astigmatism diagram, and (c) is a distortion diagram. 第2実施例における広角レンズの光軸を含む断面図である。It is sectional drawing containing the optical axis of the wide angle lens in 2nd Example. (a)〜(e)は各画角におけるタンジェンシャル方向の横収差図であり、(f)〜(j)は各画角におけるサジタル方向の横収差図である。(A) to (e) are lateral aberration diagrams in the tangential direction at each angle of view, and (f) to (j) are lateral aberration diagrams in the sagittal direction at each angle of view. (a)は球面収差図であり、(b)は像面湾曲および非点収差図であり、(c)は歪曲収差図である。(A) is a spherical aberration diagram, (b) is a field curvature and astigmatism diagram, and (c) is a distortion diagram. 第3実施例における広角レンズの光軸を含む断面図である。It is sectional drawing containing the optical axis of the wide angle lens in 3rd Example. (a)〜(e)は各画角におけるタンジェンシャル方向の横収差図であり、(f)〜(j)は各画角におけるサジタル方向の横収差図である。(A) to (e) are lateral aberration diagrams in the tangential direction at each angle of view, and (f) to (j) are lateral aberration diagrams in the sagittal direction at each angle of view. (a)は球面収差図であり、(b)は像面湾曲および非点収差図であり、(c)は歪曲収差図である。(A) is a spherical aberration diagram, (b) is a field curvature and astigmatism diagram, and (c) is a distortion diagram. 第4実施例における広角レンズの光軸を含む断面図である。It is sectional drawing containing the optical axis of the wide angle lens in 4th Example. (a)〜(e)は各画角におけるタンジェンシャル方向の横収差図であり、(f)〜(j)は各画角におけるサジタル方向の横収差図である。(A) to (e) are lateral aberration diagrams in the tangential direction at each angle of view, and (f) to (j) are lateral aberration diagrams in the sagittal direction at each angle of view. (a)は球面収差図であり、(b)は像面湾曲および非点収差図であり、(c)は歪曲収差図である。(A) is a spherical aberration diagram, (b) is a field curvature and astigmatism diagram, and (c) is a distortion diagram. 第5実施例における広角レンズの光軸を含む断面図である。It is sectional drawing containing the optical axis of the wide angle lens in 5th Example. (a)〜(e)は各画角におけるタンジェンシャル方向の横収差図であり、(f)〜(j)は各画角におけるサジタル方向の横収差図である。(A) to (e) are lateral aberration diagrams in the tangential direction at each angle of view, and (f) to (j) are lateral aberration diagrams in the sagittal direction at each angle of view. (a)は球面収差図であり、(b)は像面湾曲および非点収差図であり、(c)は歪曲収差図である。(A) is a spherical aberration diagram, (b) is a field curvature and astigmatism diagram, and (c) is a distortion diagram.

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図1を参照して、広角レンズについて説明する。図1は、本発明の一実施の形態(第1実施例)における広角レンズ(第1実施例では広角レンズ10)の光軸Axを含む断面図である。なお、図1の紙面左側が物体側であり、図1の紙面右側が像側である(図4,7,10,13も同様)。また、本明細書では、各レンズ面R1〜R8,R10〜R16と光軸Axとの交点をそれぞれ各レンズ面R1〜R8,R10〜R16の頂点とする。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a wide-angle lens will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view including an optical axis Ax of a wide-angle lens (in the first example, a wide-angle lens 10) according to an embodiment (first example) of the present invention. 1 is the object side, and the right side of FIG. 1 is the image side (the same applies to FIGS. 4, 7, 10 and 13). In the present specification, the intersections of the lens surfaces R1 to R8, R10 to R16 and the optical axis Ax are the vertices of the lens surfaces R1 to R8 and R10 to R16, respectively.

図1に示すように、広角レンズは、車載用や監視用カメラの結像レンズであり、最大画角が150°以上に構成され、F値(FNO)が2.0以下に構成される。物体無限遠時において広角レンズにより結像される面が像面R19であり、広角レンズの像面R19側には平行平板状のガラスフィルタ12が配置されている。ガラスフィルタ12は、赤外線カットフィルタや紫外線カットフィルタ、偏光フィルタ等の機能を有する。なお、ガラスフィルタ12は必須ではなく、ガラスフィルタ12を省略することは可能である。   As shown in FIG. 1, the wide-angle lens is an imaging lens for in-vehicle or surveillance cameras, and has a maximum field angle of 150 ° or more and an F value (FNO) of 2.0 or less. The surface imaged by the wide-angle lens when the object is at infinity is the image plane R19, and a parallel plate-like glass filter 12 is disposed on the image plane R19 side of the wide-angle lens. The glass filter 12 has functions such as an infrared cut filter, an ultraviolet cut filter, and a polarizing filter. The glass filter 12 is not essential, and the glass filter 12 can be omitted.

広角レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1群G1と、正の屈折力を有する第2群G2と、開口絞り11と、正の屈折力を有する第3群G3とから構成される。第1群G1は、物体側から順に、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第1レンズL1と、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第2レンズL2とから構成される。   The wide-angle lens includes, in order from the object side, a first group G1 having a negative refractive power, a second group G2 having a positive refractive power, an aperture stop 11, and a third group G3 having a positive refractive power. Composed. The first group G1, in order from the object side, is a first lens L1 that is a meniscus lens having negative refractive power and convex toward the object side, and a meniscus lens having negative refractive power and convex toward the object side. And two lenses L2.

このような第1群G1に入射する光束は、光軸Axとのなす角度が徐々に緩やかになるように調整されて第2レンズL2から出射される。その結果、収差の発生を抑制できると共に、第1レンズL1を小径化しつつ画角を広げることができる。第2レンズL2から出射された光束は負の収差を有しているので、正の屈折力を有する第2群G2及び第3群G3により収差を良好に補正できる。   Such a light beam incident on the first group G1 is adjusted so that the angle formed with the optical axis Ax becomes gradually gentle and is emitted from the second lens L2. As a result, the occurrence of aberration can be suppressed and the angle of view can be widened while reducing the diameter of the first lens L1. Since the light beam emitted from the second lens L2 has negative aberration, the second group G2 and the third group G3 having positive refractive power can favorably correct the aberration.

第2群G2は、物体側から順に、正の屈折力を有する両凸レンズである第3レンズL3と、正の屈折力を有し物体側に凹のメニスカスレンズである第4レンズL4とから構成される。これにより、色収差を良好に補正できる。   The second group G2 includes, in order from the object side, a third lens L3 that is a biconvex lens having positive refractive power and a fourth lens L4 that is a meniscus lens having positive refractive power and concave on the object side. Is done. Thereby, chromatic aberration can be favorably corrected.

第3群G3は、物体側から順に、屈折力の正負が互いに異なる第5レンズL5及び第6レンズL6を接合した負の屈折力を有する接合レンズL56と、正の屈折力を有する第7レンズL7と、正の屈折力を有する第8レンズL8とから構成される。接合レンズL56により色収差を良好に補正できる。   The third group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens L56 having a negative refractive power obtained by cementing a fifth lens L5 and a sixth lens L6 having different refractive powers, and a seventh lens having a positive refractive power. L7 and an eighth lens L8 having a positive refractive power. The chromatic aberration can be favorably corrected by the cemented lens L56.

特に、相互に比較して第5レンズL5が低屈折率かつ高アッベ数、第6レンズL6が高屈折率かつ低アッベ数であることが好ましい。この場合、接合レンズL56による色収差の補正をより良好にできる。なお、相互に比較して第5レンズL5が高屈折率かつ低アッベ数、第6レンズL6が低屈折率かつ高アッベ数である場合も同様に、接合レンズL56による色収差の補正をより良好にできる。   In particular, it is preferable that the fifth lens L5 has a low refractive index and a high Abbe number, and the sixth lens L6 has a high refractive index and a low Abbe number compared to each other. In this case, correction of chromatic aberration by the cemented lens L56 can be improved. Similarly, when the fifth lens L5 has a high refractive index and a low Abbe number, and the sixth lens L6 has a low refractive index and a high Abbe number, the chromatic aberration correction by the cemented lens L56 is improved. it can.

広角レンズは、各レンズL1〜L4のレンズ面を物体側から順に面R1〜R8、開口絞り11を面R9、接合レンズL56の物体側の面をR10、第5レンズL5と第6レンズL6との接合面をR11、接合レンズL56の像側の面をR12、各レンズL7,L8のレンズ面を物体側から順に面R13〜R16、ガラスフィルタ12の物体側の面をR17、ガラスフィルタ12の像側の面をR18とする。   In the wide-angle lens, the lens surfaces of the lenses L1 to L4 are arranged in order from the object side to surfaces R1 to R8, the aperture stop 11 is a surface R9, the object side surface of the cemented lens L56 is R10, the fifth lens L5 and the sixth lens L6. R11, the image side surface of the cemented lens L56, R12, the lens surfaces of the lenses L7 and L8 in order from the object side, the surfaces R13 to R16, the object side surface of the glass filter 12, R17, and the glass filter 12 Let the image side surface be R18.

面R3及び面R4の少なくとも一方、及び、面R15及び面R16の少なくとも一方は非球面に形成される。また、面R13及び面R14の少なくとも一方が非球面に形成されることが好ましい。少なくとも1面に非球面を有するレンズは、加工が容易な樹脂製であることが好ましい。両面が球面であるレンズは、温度変化による性能の変動が小さいガラス製であることが好ましい。また、屈折力の正負が互いに異なるレンズを樹脂製にし、樹脂製レンズの屈折力の合計を小さくすることで、樹脂製レンズの温度変化による性能の変動を打ち消し合うことができる。   At least one of the surface R3 and the surface R4 and at least one of the surface R15 and the surface R16 is formed as an aspheric surface. Moreover, it is preferable that at least one of the surface R13 and the surface R14 is formed as an aspherical surface. The lens having an aspheric surface on at least one surface is preferably made of a resin that can be easily processed. It is preferable that the lens whose both surfaces are spherical is made of glass whose performance variation due to temperature change is small. Further, by making the lenses having different refractive power positive and negative from resin and reducing the total refractive power of the resin lenses, it is possible to cancel out performance fluctuations due to temperature changes of the resin lenses.

なお、非球面の形状は、以下の式(4)で表わされる。

Figure 2017142363
但し、
z:サグ量(光軸Axとの交点から非球面上の点までの光軸Ax方向の距離)
c:曲率(レンズ面の頂点での曲率)
r:径方向(光軸Axに関して垂直方向)の光軸Axから非球面上の点までの距離
k:コーニック定数
A、B、C、D:非球面係数(順に4次、6次、8次、10次) The shape of the aspheric surface is represented by the following formula (4).
Figure 2017142363
However,
z: Sag amount (distance in the optical axis Ax direction from the intersection with the optical axis Ax to a point on the aspheric surface)
c: Curvature (curvature at the apex of the lens surface)
r: distance from the optical axis Ax in the radial direction (perpendicular to the optical axis Ax) to a point on the aspheric surface k: conic constant A, B, C, D: aspheric coefficients (in order 4th order, 6th order, 8th order) 10th)

面R3及び面R4の少なくとも一方、及び、面R15及び面R16の少なくとも一方が非球面に形成されるので、その非球面の形状を適切に設定することで、広角レンズが立体射影方式となり、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。立体射影方式への補正は、第2レンズL2の非球面が大きく寄与し、第8レンズL8の非球面により微調整される。また、面R15及び面R16の少なくとも一方が非球面に形成されるので、第1群G1および第2群G2で生じた収差を良好に補正できる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくできるので、周辺部の解像性能を向上できる。   Since at least one of the surface R3 and the surface R4 and at least one of the surface R15 and the surface R16 is formed as an aspheric surface, the wide-angle lens becomes a three-dimensional projection system by appropriately setting the shape of the aspheric surface. The imaging size of the peripheral part can be reduced and the imaging size of the peripheral part can be increased. In the correction to the stereoscopic projection method, the aspherical surface of the second lens L2 greatly contributes and fine adjustment is performed by the aspherical surface of the eighth lens L8. In addition, since at least one of the surface R15 and the surface R16 is formed as an aspheric surface, the aberration generated in the first group G1 and the second group G2 can be corrected satisfactorily. As a result, the image forming size of the peripheral portion can be increased while correcting aberrations satisfactorily, so that the resolution performance of the peripheral portion can be improved.

なお、面R3及び面R4の両方を非球面に形成することで、面R3又は面R4を非球面に形成する場合に比べて、非球面による像の補正(収差補正および立体射影方式への補正)を各レンズ面に分担させることができる。これにより、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。面R15及び面R16の両方を非球面に形成する場合も同様に、面R15及び面R16の少なくとも一方を非球面に形成する場合に比べて、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。また、面R13及び面R14の少なくとも一方を非球面に形成することで、非球面による像の補正を各レンズ面に分担させることができるので、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。   Note that by forming both the surface R3 and the surface R4 as aspherical surfaces, the image correction by the aspherical surface (correction to the aberration correction and the stereoscopic projection method) is performed as compared with the case where the surface R3 or the surface R4 is formed as an aspherical surface. ) Can be assigned to each lens surface. Thereby, it is easy to correct aberrations, and lens design can be facilitated. Similarly, when both the surface R15 and the surface R16 are formed as aspherical surfaces, the aberration can be easily corrected and the lens design can be facilitated as compared with the case where at least one of the surface R15 and the surface R16 is formed as an aspherical surface. Further, by forming at least one of the surface R13 and the surface R14 as an aspheric surface, the correction of the image by the aspheric surface can be shared by each lens surface, so that the aberration can be easily corrected and the lens design can be facilitated.

開口絞り11(面R9)から離れたレンズ面ほど、そのレンズ面を通る光束が分離し易いので、開口絞り11(面R9)から離れたレンズ面ほど、非球面による収差の補正の影響を与え易く、結像サイズに影響を与え易い。そのため、面R3及び面R4の少なくとも一方、及び、面R15及び面R16の少なくとも一方を非球面に形成することで、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。   Since the lens surface farther from the aperture stop 11 (surface R9) is more easily separated from the light beam passing through the lens surface, the lens surface farther from the aperture stop 11 (surface R9) has an effect of correcting aberrations due to the aspherical surface. It is easy to influence the image size. Therefore, by forming at least one of the surface R3 and the surface R4 and at least one of the surface R15 and the surface R16 as an aspherical surface, it is easy to correct aberrations and to facilitate lens design.

広角レンズは、第1レンズL1の面R1の頂点から開口絞り11(面R9)までの距離をTAとし、面R1の頂点から物体無限遠時の像面R19までの距離をTTとしたときに、以下の条件式(1)を満足することが好ましい。

Figure 2017142363
The wide-angle lens has TA as the distance from the vertex of the surface R1 of the first lens L1 to the aperture stop 11 (surface R9), and TT as the distance from the vertex of the surface R1 to the image surface R19 when the object is at infinity. It is preferable that the following conditional expression (1) is satisfied.
Figure 2017142363

条件式(1)の下限値を下回ると収差が大きくなり、収差の補正が困難になる。条件式(1)の上限値を上回ると有効径が大きくなり、第1レンズL1が大径化する。条件式(1)を満足することで、収差を良好に補正しつつ、第1レンズL1を小径化して広角レンズを小型化できる。   If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the aberration becomes large and it becomes difficult to correct the aberration. When the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the effective diameter increases and the first lens L1 increases in diameter. By satisfying conditional expression (1), it is possible to reduce the diameter of the first lens L1 and reduce the size of the wide-angle lens while correcting aberrations well.

広角レンズは、レンズ全体の焦点距離をfとしたときに、以下の条件式(2)を満足することが好ましい。

Figure 2017142363
The wide-angle lens preferably satisfies the following conditional expression (2), where f is the focal length of the entire lens.
Figure 2017142363

条件式(2)の下限値を下回ると収差が大きくなり、収差の補正が困難になる。条件式(2)の上限値を上回ると広角レンズの全長(光軸Ax方向の長さ)が大きくなる。条件式(2)を満足することで、収差を良好に補正しつつ、広角レンズの全長を小さくして広角レンズを小型化できる。   If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the aberration becomes large and it becomes difficult to correct the aberration. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the total length of the wide-angle lens (the length in the optical axis Ax direction) becomes large. By satisfying conditional expression (2), it is possible to reduce the overall length of the wide-angle lens and to reduce the size of the wide-angle lens while correcting aberrations well.

広角レンズは、第2レンズL2の焦点距離をf2とし、第7レンズL7の焦点距離をf7とし、第8レンズL8の焦点距離をf8としたときに、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。

Figure 2017142363
The wide-angle lens satisfies the following conditional expression (3) when the focal length of the second lens L2 is f2, the focal length of the seventh lens L7 is f7, and the focal length of the eighth lens L8 is f8. It is preferable.
Figure 2017142363

条件式(3)の下限値を下回ったり、条件式(3)の上限値を上回ったりすると、少なくとも1つの面に非球面を有する第2レンズL2、第7レンズL7及び第8レンズL8の焦点距離のバランスが崩れて、収差の補正が困難になると共に、周辺部の結像サイズを大きくするのが困難になる。条件式(3)を満足することで、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくできるので、周辺部の解像性能をより向上できる。   If the lower limit value of conditional expression (3) is exceeded or the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the focal points of the second lens L2, the seventh lens L7, and the eighth lens L8 having an aspheric surface on at least one surface. The balance of the distance is lost, making it difficult to correct aberrations and increasing the image size of the peripheral portion. By satisfying conditional expression (3), it is possible to increase the imaging size of the peripheral part while satisfactorily correcting the aberration, so that the resolution performance of the peripheral part can be further improved.

広角レンズは、第2レンズL2のアッベ数を50よりも大きく設定することが好ましい。第2レンズL2のアッベ数が50以下である場合、色収差の補正が困難になる。第2レンズL2のアッベ数を50より大きく設定することで、色収差を良好に補正できる。   In the wide-angle lens, the Abbe number of the second lens L2 is preferably set to be larger than 50. When the Abbe number of the second lens L2 is 50 or less, it becomes difficult to correct chromatic aberration. By setting the Abbe number of the second lens L2 to be greater than 50, chromatic aberration can be corrected satisfactorily.

広角レンズは、第3レンズL3の屈折率を1.9よりも大きく設定することが好ましい。第3レンズL3の屈折率が1.9よりも小さい場合、色収差の補正が困難になる。第3レンズL3の屈折率を1.9よりも大きく設定することで、色収差を良好に補正できる。   In the wide-angle lens, it is preferable to set the refractive index of the third lens L3 to be larger than 1.9. When the refractive index of the third lens L3 is smaller than 1.9, it is difficult to correct chromatic aberration. Chromatic aberration can be favorably corrected by setting the refractive index of the third lens L3 to be larger than 1.9.

なお、広角レンズは、条件式(1)、(2)及び(3)を全て満足する必要はない。条件式(1)、(2)及び(3)を満足する数が多い程、広角レンズの性能を向上できる。また、第2レンズL2のアッベ数の条件、及び、第3レンズL3の屈折率の条件も同様に全て満足する必要はなく、条件を満足する数が多い程、広角レンズの性能を向上できる。   The wide-angle lens does not have to satisfy all of the conditional expressions (1), (2), and (3). As the number satisfying conditional expressions (1), (2) and (3) increases, the performance of the wide-angle lens can be improved. Similarly, the Abbe number condition of the second lens L2 and the refractive index condition of the third lens L3 need not all be satisfied, and the performance of the wide-angle lens can be improved as the number satisfying the condition increases.

以下、実施例を参照して本発明を具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely with reference to an Example, this invention is not limited to this Example.

(第1実施例)
図1に示すように、第1実施例における広角レンズ10は、第5レンズL5が両凸レンズであり、第6レンズL6が両凹レンズであり、第2レンズL2の両面R3,R4、第7レンズL7の両面R13,R14、第8レンズL8の両面R15,R16がそれぞれ非球面に形成される。広角レンズ10は、第2レンズL2、第7レンズL7及び第8レンズL8が樹脂製であり、第1レンズL1、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5及び第6レンズL6がガラス製である。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, in the wide-angle lens 10 in the first embodiment, the fifth lens L5 is a biconvex lens, the sixth lens L6 is a biconcave lens, and both surfaces R3, R4, and the seventh lens of the second lens L2. Both surfaces R13 and R14 of L7 and both surfaces R15 and R16 of the eighth lens L8 are aspheric. In the wide-angle lens 10, the second lens L2, the seventh lens L7, and the eighth lens L8 are made of resin, and the first lens L1, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6 are made of resin. It is made of glass.

広角レンズ10の光学諸値およびレンズデータを表1に示し、各レンズの焦点距離を表2に示す。なお、表1の面番号の*記号は非球面を示している(表7,13,19,25も同様)。広角レンズ10は、第2レンズL2のアッベ数ν2が50よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ10は、第3レンズL3の屈折率N3が1.9よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ10は、第5レンズL5が低屈折率かつ高アッベ数、第6レンズL6が高屈折率かつ低アッベ数であるので、色収差の補正をより良好にできる。

Figure 2017142363
Figure 2017142363
The optical values and lens data of the wide-angle lens 10 are shown in Table 1, and the focal length of each lens is shown in Table 2. In addition, * symbol of the surface number of Table 1 has shown the aspherical surface (Table 7, 13, 19, 25 is also the same). The wide-angle lens 10 can satisfactorily correct chromatic aberration because the Abbe number ν2 of the second lens L2 is larger than 50. The wide-angle lens 10 can satisfactorily correct chromatic aberration because the refractive index N3 of the third lens L3 is larger than 1.9. The wide-angle lens 10 can correct chromatic aberration better because the fifth lens L5 has a low refractive index and a high Abbe number, and the sixth lens L6 has a high refractive index and a low Abbe number.
Figure 2017142363
Figure 2017142363

第1レンズL1の面R1の頂点から開口絞り11(面R9)までの距離TAは、軸上面間隔D1〜D8の和であり、面R1の頂点から物体無限遠時の像面R19までの距離TTは、軸上面間隔D1〜D18の和である。表1,2に基づいて広角レンズ10における条件式(1)、(2)及び(3)の各数値を表3に示す。

Figure 2017142363
The distance TA from the apex of the surface R1 of the first lens L1 to the aperture stop 11 (surface R9) is the sum of the axial upper surface distances D1 to D8, and the distance from the apex of the surface R1 to the image plane R19 when the object is at infinity. TT is the sum of the shaft upper surface distances D1 to D18. Table 3 shows numerical values of conditional expressions (1), (2), and (3) in the wide-angle lens 10 based on Tables 1 and 2.
Figure 2017142363

広角レンズ10は、条件式(1)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、第1レンズL1を小径化して広角レンズ10を小型化できる。広角レンズ10は、条件式(2)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、広角レンズ10の全長を小さくして広角レンズ10を小型化できる。広角レンズ10は、条件式(3)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくでき、周辺部の解像性能を向上できる。   Since the wide-angle lens 10 satisfies the conditional expression (1), it is possible to reduce the size of the wide-angle lens 10 by reducing the diameter of the first lens L1 while favorably correcting the aberration. Since the wide-angle lens 10 satisfies the conditional expression (2), the wide-angle lens 10 can be reduced in size by reducing the overall length of the wide-angle lens 10 while favorably correcting aberrations. Since the wide-angle lens 10 satisfies the conditional expression (3), it is possible to increase the imaging size of the peripheral part while improving the aberration well, and to improve the resolution performance of the peripheral part.

広角レンズ10における第2レンズL2の面R3,R4のコーニック定数および非球面係数データを表4に、第7レンズL7の面R13,R14のコーニック定数および非球面係数データを表5に、第8レンズL8の面R15,R16のコーニック定数および非球面係数データを表6に示す。なお、本明細書では10のべき乗数をEを用いて表す(例えば、1.6×10−4は1.6E−4である)。また、広角レンズ10は、面R3、R4,R13,R14,R15,R16の10次の非球面係数Dが0である。

Figure 2017142363
Figure 2017142363
Figure 2017142363
The conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R3 and R4 of the second lens L2 in the wide-angle lens 10 are shown in Table 4, the conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R13 and R14 of the seventh lens L7 are shown in Table 5, and the eighth Table 6 shows conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R15 and R16 of the lens L8. In this specification, a power of 10 is expressed using E (for example, 1.6 × 10 −4 is 1.6E-4). In the wide-angle lens 10, the 10th-order aspheric coefficient D of the surfaces R3, R4, R13, R14, R15, and R16 is zero.
Figure 2017142363
Figure 2017142363
Figure 2017142363

広角レンズ10は、表4〜6のように面R3,R4,R13,R14,R15,R16の非球面形状が設定されることで、広角レンズ10が立体射影方式となり、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。また、広角レンズ10は、非球面による像の補正を6つのレンズ面に分担させることができるので、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、レンズ設計を容易にできると共に、周辺部の解像性能を向上できる。   In the wide-angle lens 10, the aspherical shape of the surfaces R3, R4, R13, R14, R15, and R16 is set as shown in Tables 4 to 6, so that the wide-angle lens 10 becomes a three-dimensional projection system, and the image formation size at the center portion. Can be reduced to increase the image size of the peripheral portion. Further, since the wide-angle lens 10 can share the correction of the image by the aspheric surface with the six lens surfaces, it is easy to correct the aberrations and the lens design. As a result, the lens design can be facilitated while the aberrations are favorably corrected, and the resolution performance of the peripheral portion can be improved.

広角レンズ10から得られる諸収差図を図2(a)〜(j)及び図3(a)〜(c)に示す。図2(a)〜(e)は、光軸Axに対する主光線の画角が順に90°,76°,57°,38°,0°のときのタンジェンシャル方向の横収差図である。図2(f)〜(j)は、光軸Axに対する主光線の画角が順に90°,76°,57°,38°,0°のときのサジタル方向の横収差図である。図2(a)〜(j)は、横軸が入射瞳座標(瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値)であり、縦軸が横収差(mm)である。なお、図2(a)〜(j)は、光線の波長が436nmの場合を1点鎖線、波長が588nmの場合を実線、波長が656nmの場合を2点鎖線で示している。   The aberration diagrams obtained from the wide-angle lens 10 are shown in FIGS. 2 (a) to (j) and FIGS. 3 (a) to (c). FIGS. 2A to 2E are transverse aberration diagrams in the tangential direction when the angles of view of principal rays with respect to the optical axis Ax are 90 °, 76 °, 57 °, 38 °, and 0 ° in this order. FIGS. 2F to 2J are lateral aberration diagrams in the sagittal direction when the angle of view of the principal ray with respect to the optical axis Ax is 90 °, 76 °, 57 °, 38 °, and 0 ° in order. 2A to 2J, the horizontal axis represents the entrance pupil coordinates (value obtained by normalizing the entrance height to the pupil by the maximum height), and the vertical axis represents the lateral aberration (mm). 2A to 2J show a one-dot chain line when the wavelength of the light beam is 436 nm, a solid line when the wavelength is 588 nm, and a two-dot chain line when the wavelength is 656 nm.

図3(a)は球面収差図であり、図3(b)は像面湾曲および非点収差図であり、図3(c)は歪曲収差図である。図3(a)は、横軸が光軸Ax近傍の像面からの光軸Ax方向のズレ量(mm)であり、縦軸が入射瞳座標である。図3(a)は光線の波長が436nmの場合を1点鎖線、波長が588nmの場合を実線、波長が656nmの場合を2点鎖線で示している。   3A is a spherical aberration diagram, FIG. 3B is a field curvature and astigmatism diagram, and FIG. 3C is a distortion diagram. In FIG. 3A, the horizontal axis represents the amount of deviation (mm) in the optical axis Ax direction from the image plane near the optical axis Ax, and the vertical axis represents the entrance pupil coordinates. FIG. 3A shows a one-dot chain line when the wavelength of the light beam is 436 nm, a solid line when the wavelength is 588 nm, and a two-dot chain line when the wavelength is 656 nm.

図3(b)は、横軸が光軸Ax近傍の像面からの光軸Ax方向のズレ量(mm)であり、縦軸が光軸Axに対する主光線の画角(°)である。図3(b)は、光線の波長が588nmの場合のサジタル面上の収差Sを実線、波長が588nmの場合のタンジェンシャル面上の収差Tを破線で示している。図3(c)は、横軸が歪曲収差(%)であり、縦軸が光軸Axに対する主光線の画角(°)であり、光線の波長が588nmの場合を示している。   In FIG. 3B, the horizontal axis is the amount of deviation (mm) in the optical axis Ax direction from the image plane near the optical axis Ax, and the vertical axis is the angle of view (°) of the principal ray with respect to the optical axis Ax. FIG. 3B shows the aberration S on the sagittal surface when the wavelength of the light beam is 588 nm as a solid line, and the aberration T on the tangential surface when the wavelength is 588 nm as a broken line. FIG. 3C shows a case where the horizontal axis represents distortion (%), the vertical axis represents the field angle (°) of the principal ray with respect to the optical axis Ax, and the wavelength of the ray is 588 nm.

(第2実施例)
図4を参照して第2実施例における広角レンズ20を説明する。図4は、第2実施例における広角レンズ20の光軸Axを含む断面図である。図4に示すように、本実施例の広角レンズ20は、第5レンズL5が両凸レンズであり、第6レンズL6が両凹レンズであり、第2レンズL2の両面R3,R4、第7レンズL7の両面R13,R14、第8レンズL8の両面R15,R16がそれぞれ非球面に形成される。広角レンズ20は、第2レンズL2、第7レンズL7及び第8レンズL8が樹脂製であり、第1レンズL1、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5及び第6レンズL6がガラス製である。
(Second embodiment)
The wide angle lens 20 in the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view including the optical axis Ax of the wide-angle lens 20 in the second embodiment. As shown in FIG. 4, in the wide-angle lens 20 of the present embodiment, the fifth lens L5 is a biconvex lens, the sixth lens L6 is a biconcave lens, both surfaces R3 and R4 of the second lens L2, and the seventh lens L7. Both surfaces R13 and R14 and both surfaces R15 and R16 of the eighth lens L8 are aspherical. In the wide-angle lens 20, the second lens L2, the seventh lens L7, and the eighth lens L8 are made of resin, and the first lens L1, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6 are made of resin. It is made of glass.

広角レンズ20の光学諸値およびレンズデータを表7に示し、各レンズの焦点距離を表8に示す。広角レンズ20は、第2レンズL2のアッベ数ν2が50よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ20は、第3レンズL3の屈折率N3が1.9よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ20は、第5レンズL5が低屈折率かつ高アッベ数、第6レンズL6が高屈折率かつ低アッベ数であるので、色収差の補正をより良好にできる。

Figure 2017142363
Figure 2017142363
Table 7 shows optical values and lens data of the wide-angle lens 20, and Table 8 shows the focal length of each lens. The wide-angle lens 20 can correct chromatic aberration satisfactorily because the Abbe number ν2 of the second lens L2 is larger than 50. The wide-angle lens 20 can correct chromatic aberration satisfactorily because the refractive index N3 of the third lens L3 is larger than 1.9. In the wide-angle lens 20, the fifth lens L5 has a low refractive index and a high Abbe number, and the sixth lens L6 has a high refractive index and a low Abbe number, so that the chromatic aberration can be corrected more favorably.
Figure 2017142363
Figure 2017142363

第1レンズL1の面R1の頂点から開口絞り11(面R9)までの距離TAは、軸上面間隔D1〜D8の和であり、面R1の頂点から物体無限遠時の像面R19までの距離TTは、軸上面間隔D1〜D18の和である。表7,8に基づいて広角レンズ20における条件式(1)、(2)及び(3)の各数値を表9に示す。

Figure 2017142363
The distance TA from the apex of the surface R1 of the first lens L1 to the aperture stop 11 (surface R9) is the sum of the axial upper surface distances D1 to D8, and the distance from the apex of the surface R1 to the image plane R19 when the object is at infinity. TT is the sum of the shaft upper surface distances D1 to D18. Table 9 shows numerical values of conditional expressions (1), (2), and (3) in the wide-angle lens 20 based on Tables 7 and 8.
Figure 2017142363

広角レンズ20は、条件式(1)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、第1レンズL1を小径化して広角レンズ20を小型化できる。広角レンズ20は、条件式(2)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、広角レンズ20の全長を小さくして広角レンズ20を小型化できる。広角レンズ20は、条件式(3)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくでき、周辺部の解像性能を向上できる。   Since the wide-angle lens 20 satisfies the conditional expression (1), it is possible to reduce the size of the wide-angle lens 20 by reducing the diameter of the first lens L1 while correcting aberrations favorably. Since the wide-angle lens 20 satisfies the conditional expression (2), it is possible to reduce the overall length of the wide-angle lens 20 and to reduce the size of the wide-angle lens 20 while favorably correcting aberrations. Since the wide-angle lens 20 satisfies the conditional expression (3), it is possible to increase the image forming size of the peripheral portion and improve the resolution performance of the peripheral portion while satisfactorily correcting the aberration.

広角レンズ20における第2レンズL2の面R3,R4のコーニック定数および非球面係数データを表10に、第7レンズL7の面R13,R14のコーニック定数および非球面係数データを表11に、第8レンズL8の面R15,R16のコーニック定数および非球面係数データを表12に示す。なお、広角レンズ20は、面R4,R13,R14,R15,R16の10次の非球面係数Dが0である。

Figure 2017142363
Figure 2017142363
Figure 2017142363
Table 10 shows the conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R3 and R4 of the second lens L2 in the wide-angle lens 20, Table 11 shows the conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R13 and R14 of the seventh lens L7, and Table 12 shows the conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R15 and R16 of the lens L8. In the wide-angle lens 20, the tenth-order aspheric coefficient D of the surfaces R4, R13, R14, R15, and R16 is zero.
Figure 2017142363
Figure 2017142363
Figure 2017142363

広角レンズ20は、表10〜12のように面R3,R4,R13,R14,R15,R16の非球面形状が設定されることで、広角レンズ20が立体射影方式となり、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。また、広角レンズ20は、非球面による像の補正を6つのレンズ面に分担させることができるので、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、レンズ設計を容易にできると共に、周辺部の解像性能を向上できる。   In the wide-angle lens 20, the aspherical shape of the surfaces R3, R4, R13, R14, R15, and R16 is set as shown in Tables 10 to 12, so that the wide-angle lens 20 becomes a three-dimensional projection system, and the imaging size of the central portion is set. Can be reduced to increase the image size of the peripheral portion. Further, since the wide-angle lens 20 can share the correction of the image by the aspheric surface with the six lens surfaces, it is easy to correct the aberration and to facilitate the lens design. As a result, the lens design can be facilitated while the aberrations are favorably corrected, and the resolution performance of the peripheral portion can be improved.

広角レンズ20から得られる諸収差図を図5(a)〜(j)及び図6(a)〜(c)に示す。図5(a)〜(e)は、光軸Axに対する主光線の画角が順に90°,76°,57°,38°,0°のときのタンジェンシャル方向の横収差図である。図5(f)〜(j)は、光軸Axに対する主光線の画角が順に90°,76°,57°,38°,0°のときのサジタル方向の横収差図である。図5(a)〜(j)は、横軸が入射瞳座標(瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値)であり、縦軸が横収差(mm)である。なお、図5(a)〜(j)は、光線の波長が436nmの場合を1点鎖線、波長が588nmの場合を実線、波長が656nmの場合を2点鎖線で示している。   The aberration diagrams obtained from the wide-angle lens 20 are shown in FIGS. 5 (a) to (j) and FIGS. 6 (a) to (c). FIGS. 5A to 5E are lateral aberration diagrams in the tangential direction when the angles of view of principal rays with respect to the optical axis Ax are 90 °, 76 °, 57 °, 38 °, and 0 ° in order. FIGS. 5F to 5J are lateral aberration diagrams in the sagittal direction when the angle of view of the principal ray with respect to the optical axis Ax is 90 °, 76 °, 57 °, 38 °, and 0 ° in order. In FIGS. 5A to 5J, the horizontal axis represents the entrance pupil coordinates (value obtained by normalizing the entrance height to the pupil by the maximum height), and the vertical axis represents the lateral aberration (mm). 5A to 5J show a one-dot chain line when the wavelength of the light beam is 436 nm, a solid line when the wavelength is 588 nm, and a two-dot chain line when the wavelength is 656 nm.

図6(a)は球面収差図であり、図6(b)は像面湾曲および非点収差図であり、図6(c)は歪曲収差図である。図6(a)は、横軸が光軸Ax近傍の像面からの光軸Ax方向のズレ量(mm)であり、縦軸が入射瞳座標である。図6(a)は光線の波長が436nmの場合を1点鎖線、波長が588nmの場合を実線、波長が656nmの場合を2点鎖線で示している。   6A is a spherical aberration diagram, FIG. 6B is a field curvature and astigmatism diagram, and FIG. 6C is a distortion diagram. In FIG. 6A, the horizontal axis represents the amount of deviation (mm) in the optical axis Ax direction from the image plane near the optical axis Ax, and the vertical axis represents the entrance pupil coordinates. FIG. 6A shows a one-dot chain line when the wavelength of the light beam is 436 nm, a solid line when the wavelength is 588 nm, and a two-dot chain line when the wavelength is 656 nm.

図6(b)は、横軸が光軸Ax近傍の像面からの光軸Ax方向のズレ量(mm)であり、縦軸が光軸Axに対する主光線の画角(°)である。図6(b)は、光線の波長が588nmの場合のサジタル面上の収差Sを実線、波長が588nmの場合のタンジェンシャル面上の収差Tを破線で示している。図6(c)は、横軸が歪曲収差(%)であり、縦軸が光軸Axに対する主光線の画角(°)であり、光線の波長が588nmの場合を示している。   In FIG. 6B, the horizontal axis is the amount of deviation (mm) in the optical axis Ax direction from the image plane near the optical axis Ax, and the vertical axis is the angle of view (°) of the principal ray with respect to the optical axis Ax. FIG. 6B shows the aberration S on the sagittal surface when the wavelength of the light beam is 588 nm, and the broken line shows the aberration T on the tangential surface when the wavelength is 588 nm. FIG. 6C shows the case where the horizontal axis is distortion (%), the vertical axis is the field angle (°) of the principal ray with respect to the optical axis Ax, and the wavelength of the ray is 588 nm.

(第3実施例)
図7を参照して第3実施例における広角レンズ30を説明する。図7は、第3実施例における広角レンズ30の光軸Axを含む断面図である。図7に示すように、本実施例の広角レンズ30は、第5レンズL5が両凸レンズであり、第6レンズL6が両凹レンズであり、第2レンズL2の両面R3,R4、第7レンズL7の両面R13,R14、第8レンズL8の両面R15,R16がそれぞれ非球面に形成される。広角レンズ30は、第2レンズL2、第7レンズL7及び第8レンズL8が樹脂製であり、第1レンズL1、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5及び第6レンズL6がガラス製である。
(Third embodiment)
A wide-angle lens 30 in the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view including the optical axis Ax of the wide-angle lens 30 in the third embodiment. As shown in FIG. 7, in the wide-angle lens 30 of the present embodiment, the fifth lens L5 is a biconvex lens, the sixth lens L6 is a biconcave lens, both surfaces R3 and R4 of the second lens L2, and the seventh lens L7. Both surfaces R13 and R14 and both surfaces R15 and R16 of the eighth lens L8 are aspherical. In the wide-angle lens 30, the second lens L2, the seventh lens L7, and the eighth lens L8 are made of resin, and the first lens L1, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6 are made of resin. It is made of glass.

広角レンズ30の光学諸値およびレンズデータを表13に示し、各レンズの焦点距離を表14に示す。広角レンズ30は、第2レンズL2のアッベ数ν2が50よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ30は、第3レンズL3の屈折率N3が1.9よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ30は、第5レンズL5が低屈折率かつ高アッベ数、第6レンズL6が高屈折率かつ低アッベ数であるので、色収差の補正をより良好にできる。

Figure 2017142363
Figure 2017142363
Table 13 shows optical values and lens data of the wide-angle lens 30, and Table 14 shows the focal length of each lens. The wide-angle lens 30 can satisfactorily correct chromatic aberration because the Abbe number ν2 of the second lens L2 is larger than 50. The wide-angle lens 30 can correct chromatic aberration satisfactorily because the refractive index N3 of the third lens L3 is larger than 1.9. In the wide-angle lens 30, the fifth lens L5 has a low refractive index and a high Abbe number, and the sixth lens L6 has a high refractive index and a low Abbe number, so that chromatic aberration can be corrected more favorably.
Figure 2017142363
Figure 2017142363

第1レンズL1の面R1の頂点から開口絞り11(面R9)までの距離TAは、軸上面間隔D1〜D8の和であり、面R1の頂点から物体無限遠時の像面R19までの距離TTは、軸上面間隔D1〜D18の和である。表13,14に基づいて広角レンズ30における条件式(1)、(2)及び(3)の各数値を表15に示す。

Figure 2017142363
The distance TA from the apex of the surface R1 of the first lens L1 to the aperture stop 11 (surface R9) is the sum of the axial upper surface distances D1 to D8, and the distance from the apex of the surface R1 to the image plane R19 when the object is at infinity. TT is the sum of the shaft upper surface distances D1 to D18. Table 15 shows numerical values of conditional expressions (1), (2), and (3) in the wide-angle lens 30 based on Tables 13 and 14.
Figure 2017142363

広角レンズ30は、条件式(1)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、第1レンズL1を小径化して広角レンズ30を小型化できる。広角レンズ30は、条件式(2)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、広角レンズ30の全長を小さくして広角レンズ30を小型化できる。広角レンズ30は、条件式(3)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくでき、周辺部の解像性能を向上できる。   Since the wide-angle lens 30 satisfies the conditional expression (1), it is possible to reduce the size of the wide-angle lens 30 by reducing the diameter of the first lens L1 while favorably correcting the aberration. Since the wide-angle lens 30 satisfies the conditional expression (2), it is possible to reduce the overall length of the wide-angle lens 30 and reduce the size of the wide-angle lens 30 while correcting aberrations well. Since the wide-angle lens 30 satisfies the conditional expression (3), it is possible to increase the peripheral imaging size and improve the peripheral resolution performance while correcting aberrations well.

広角レンズ30における第2レンズL2の面R3,R4のコーニック定数および非球面係数データを表16に、第7レンズL7の面R13,R14のコーニック定数および非球面係数データを表17に、第8レンズL8の面R15,R16のコーニック定数および非球面係数データを表18に示す。なお、広角レンズ30は、面R3,R4,R13,R14,R15,R16の10次の非球面係数Dが0である。

Figure 2017142363
Figure 2017142363
Figure 2017142363
Table 16 shows the conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R3 and R4 of the second lens L2 in the wide-angle lens 30, Table 17 shows the conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R13 and R14 of the seventh lens L7, and Table 18 shows the conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R15 and R16 of the lens L8. In the wide-angle lens 30, the 10th-order aspheric coefficient D of the surfaces R3, R4, R13, R14, R15, and R16 is zero.
Figure 2017142363
Figure 2017142363
Figure 2017142363

広角レンズ30は、表16〜18のように面R3,R4,R13,R14,R15,R16の非球面形状が設定されることで、広角レンズ30が立体射影方式となり、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。また、広角レンズ30は、非球面による像の補正を6つのレンズ面に分担させることができるので、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、レンズ設計を容易にできると共に、周辺部の解像性能を向上できる。   The wide-angle lens 30 has the aspherical shape of the surfaces R3, R4, R13, R14, R15, and R16 as shown in Tables 16 to 18, so that the wide-angle lens 30 becomes a three-dimensional projection system, and the imaging size at the center portion. Can be reduced to increase the image size of the peripheral portion. Further, since the wide-angle lens 30 can share the correction of the image by the aspheric surface with the six lens surfaces, it is easy to correct the aberration and to design the lens easily. As a result, the lens design can be facilitated while the aberrations are favorably corrected, and the resolution performance of the peripheral portion can be improved.

広角レンズ30から得られる諸収差図を図8(a)〜(j)及び図9(a)〜(c)に示す。図8(a)〜(e)は、光軸Axに対する主光線の画角が順に90°,76°,57°,38°,0°のときのタンジェンシャル方向の横収差図である。図8(f)〜(j)は、光軸Axに対する主光線の画角が順に90°,76°,57°,38°,0°のときのサジタル方向の横収差図である。図8(a)〜(j)は、横軸が入射瞳座標(瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値)であり、縦軸が横収差(mm)である。なお、図8(a)〜(j)は、光線の波長が436nmの場合を1点鎖線、波長が588nmの場合を実線、波長が656nmの場合を2点鎖線で示している。   The aberration diagrams obtained from the wide-angle lens 30 are shown in FIGS. 8 (a) to 8 (j) and FIGS. 9 (a) to 9 (c). FIGS. 8A to 8E are lateral aberration diagrams in the tangential direction when the angles of view of principal rays with respect to the optical axis Ax are 90 °, 76 °, 57 °, 38 °, and 0 ° in order. FIGS. 8F to 8J are lateral aberration diagrams in the sagittal direction when the angle of view of the principal ray with respect to the optical axis Ax is 90 °, 76 °, 57 °, 38 °, and 0 ° in order. In FIGS. 8A to 8J, the horizontal axis represents the entrance pupil coordinates (value obtained by normalizing the entrance height to the pupil by the maximum height), and the vertical axis represents the lateral aberration (mm). 8A to 8J show a one-dot chain line when the wavelength of the light beam is 436 nm, a solid line when the wavelength is 588 nm, and a two-dot chain line when the wavelength is 656 nm.

図9(a)は球面収差図であり、図9(b)は像面湾曲および非点収差図であり、図9(c)は歪曲収差図である。図9(a)は、横軸が光軸Ax近傍の像面からの光軸Ax方向のズレ量(mm)であり、縦軸が入射瞳座標である。図9(a)は光線の波長が436nmの場合を1点鎖線、波長が588nmの場合を実線、波長が656nmの場合を2点鎖線で示している。   9A is a spherical aberration diagram, FIG. 9B is a field curvature and astigmatism diagram, and FIG. 9C is a distortion diagram. In FIG. 9A, the horizontal axis represents the amount of deviation (mm) in the optical axis Ax direction from the image plane near the optical axis Ax, and the vertical axis represents the entrance pupil coordinates. FIG. 9A shows a one-dot chain line when the wavelength of the light beam is 436 nm, a solid line when the wavelength is 588 nm, and a two-dot chain line when the wavelength is 656 nm.

図9(b)は、横軸が光軸Ax近傍の像面からの光軸Ax方向のズレ量(mm)であり、縦軸が光軸Axに対する主光線の画角(°)である。図9(b)は、光線の波長が588nmの場合のサジタル面上の収差Sを実線、波長が588nmの場合のタンジェンシャル面上の収差Tを破線で示している。図9(c)は、横軸が歪曲収差(%)であり、縦軸が光軸Axに対する主光線の画角(°)であり、光線の波長が588nmの場合を示している。   In FIG. 9B, the horizontal axis represents the amount of deviation (mm) in the optical axis Ax direction from the image plane near the optical axis Ax, and the vertical axis represents the field angle (°) of the principal ray with respect to the optical axis Ax. FIG. 9B shows the aberration S on the sagittal surface when the wavelength of the light beam is 588 nm, and the broken line shows the aberration T on the tangential surface when the wavelength is 588 nm. FIG. 9C shows a case where the horizontal axis is distortion (%), the vertical axis is the principal ray field angle (°) with respect to the optical axis Ax, and the wavelength of the light beam is 588 nm.

(第4実施例)
図10を参照して第4実施例における広角レンズ40を説明する。図10は、第4実施例における広角レンズ40の光軸Axを含む断面図である。図10に示すように、本実施例の広角レンズ40は、第5レンズL5が両凸レンズであり、第6レンズL6が両凹レンズであり、第2レンズL2の両面R3,R4、第7レンズL7の両面R13,R14、第8レンズL8の両面R15,R16がそれぞれ非球面に形成される。広角レンズ40は、第2レンズL2、第7レンズL7及び第8レンズL8が樹脂製であり、第1レンズL1、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5及び第6レンズL6がガラス製である。
(Fourth embodiment)
A wide-angle lens 40 in the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view including the optical axis Ax of the wide-angle lens 40 in the fourth embodiment. As shown in FIG. 10, in the wide-angle lens 40 of the present embodiment, the fifth lens L5 is a biconvex lens, the sixth lens L6 is a biconcave lens, both surfaces R3 and R4 of the second lens L2, and the seventh lens L7. Both surfaces R13 and R14 and both surfaces R15 and R16 of the eighth lens L8 are aspherical. In the wide-angle lens 40, the second lens L2, the seventh lens L7, and the eighth lens L8 are made of resin, and the first lens L1, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6 are made of resin. It is made of glass.

広角レンズ40の光学諸値およびレンズデータを表19に示し、各レンズの焦点距離を表20に示す。広角レンズ40は、第2レンズL2のアッベ数ν2が50よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ40は、第3レンズL3の屈折率N3が1.9よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ40は、第5レンズL5が低屈折率かつ高アッベ数、第6レンズL6が高屈折率かつ低アッベ数であるので、色収差の補正をより良好にできる。

Figure 2017142363
Figure 2017142363
Table 19 shows the optical values and lens data of the wide-angle lens 40, and Table 20 shows the focal length of each lens. The wide-angle lens 40 can correct chromatic aberration satisfactorily because the Abbe number ν2 of the second lens L2 is larger than 50. In the wide-angle lens 40, the refractive index N3 of the third lens L3 is larger than 1.9, so that chromatic aberration can be corrected well. In the wide-angle lens 40, the fifth lens L5 has a low refractive index and a high Abbe number, and the sixth lens L6 has a high refractive index and a low Abbe number, so that the chromatic aberration can be corrected more favorably.
Figure 2017142363
Figure 2017142363

第1レンズL1の面R1の頂点から開口絞り11(面R9)までの距離TAは、軸上面間隔D1〜D8の和であり、面R1の頂点から物体無限遠時の像面R19までの距離TTは、軸上面間隔D1〜D18の和である。表19,20に基づいて広角レンズ40における条件式(1)、(2)及び(3)の各数値を表21に示す。

Figure 2017142363
The distance TA from the apex of the surface R1 of the first lens L1 to the aperture stop 11 (surface R9) is the sum of the axial upper surface distances D1 to D8, and the distance from the apex of the surface R1 to the image plane R19 when the object is at infinity. TT is the sum of the shaft upper surface distances D1 to D18. Table 21 shows numerical values of conditional expressions (1), (2), and (3) in the wide-angle lens 40 based on Tables 19 and 20.
Figure 2017142363

広角レンズ40は、条件式(1)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、第1レンズL1を小径化して広角レンズ40を小型化できる。広角レンズ40は、条件式(2)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、広角レンズ40の全長を小さくして広角レンズ40を小型化できる。広角レンズ40は、条件式(3)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくでき、周辺部の解像性能を向上できる。   Since the wide-angle lens 40 satisfies the conditional expression (1), it is possible to reduce the size of the wide-angle lens 40 by reducing the diameter of the first lens L1 while favorably correcting aberrations. Since the wide-angle lens 40 satisfies the conditional expression (2), it is possible to reduce the overall length of the wide-angle lens 40 and reduce the size of the wide-angle lens 40 while favorably correcting aberrations. Since the wide-angle lens 40 satisfies the conditional expression (3), it is possible to increase the imaging size of the peripheral part while improving the aberration well, and to improve the resolution performance of the peripheral part.

広角レンズ40における第2レンズL2の面R3,R4のコーニック定数および非球面係数データを表22に、第7レンズL7の面R13,R14のコーニック定数および非球面係数データを表23に、第8レンズL8の面R15,R16のコーニック定数および非球面係数データを表24に示す。なお、広角レンズ40は、面R3,R4,R13,R14,R15,R16の10次の非球面係数Dが0である。

Figure 2017142363
Figure 2017142363
Figure 2017142363
Table 22 shows the conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R3 and R4 of the second lens L2 in the wide-angle lens 40, Table 23 shows the conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R13 and R14 of the seventh lens L7, and Table 24 shows conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R15 and R16 of the lens L8. In the wide-angle lens 40, the tenth-order aspheric coefficient D of the surfaces R3, R4, R13, R14, R15, and R16 is zero.
Figure 2017142363
Figure 2017142363
Figure 2017142363

広角レンズ40は、表22〜24のように面R3,R4,R13,R14,R15,R16の非球面形状が設定されることで、広角レンズ40が立体射影方式となり、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。また、広角レンズ40は、非球面による像の補正を6つのレンズ面に分担させることができるので、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、レンズ設計を容易にできると共に、周辺部の解像性能を向上できる。   In the wide angle lens 40, the aspherical shape of the surfaces R3, R4, R13, R14, R15, and R16 is set as shown in Tables 22 to 24, so that the wide angle lens 40 becomes a three-dimensional projection system, and the imaging size of the central portion is set. Can be reduced to increase the image size of the peripheral portion. Further, since the wide-angle lens 40 can share the correction of the image by the aspheric surface with the six lens surfaces, it is easy to correct the aberration and to facilitate the lens design. As a result, the lens design can be facilitated while the aberrations are favorably corrected, and the resolution performance of the peripheral portion can be improved.

広角レンズ40から得られる諸収差図を図11(a)〜(j)及び図12(a)〜(c)に示す。図11(a)〜(e)は、光軸Axに対する主光線の画角が順に90°,76°,57°,38°,0°のときのタンジェンシャル方向の横収差図である。図11(f)〜(j)は、光軸Axに対する主光線の画角が順に90°,76°,57°,38°,0°のときのサジタル方向の横収差図である。図11(a)〜(j)は、横軸が入射瞳座標(瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値)であり、縦軸が横収差(mm)である。なお、図11(a)〜(j)は、光線の波長が436nmの場合を1点鎖線、波長が588nmの場合を実線、波長が656nmの場合を2点鎖線で示している。   The aberration diagrams obtained from the wide-angle lens 40 are shown in FIGS. 11 (a) to 11 (j) and FIGS. 12 (a) to 12 (c). FIGS. 11A to 11E are lateral aberration diagrams in the tangential direction when the angles of view of principal rays with respect to the optical axis Ax are 90 °, 76 °, 57 °, 38 °, and 0 ° in this order. FIGS. 11F to 11J are lateral aberration diagrams in the sagittal direction when the angle of view of the principal ray with respect to the optical axis Ax is 90 °, 76 °, 57 °, 38 °, and 0 ° in order. In FIGS. 11A to 11J, the horizontal axis represents the entrance pupil coordinates (value obtained by normalizing the entrance height to the pupil by the maximum height), and the vertical axis represents the lateral aberration (mm). FIGS. 11A to 11J show a one-dot chain line when the wavelength of the light beam is 436 nm, a solid line when the wavelength is 588 nm, and a two-dot chain line when the wavelength is 656 nm.

図12(a)は球面収差図であり、図12(b)は像面湾曲および非点収差図であり、図12(c)は歪曲収差図である。図12(a)は、横軸が光軸Ax近傍の像面からの光軸Ax方向のズレ量(mm)であり、縦軸が入射瞳座標である。図12(a)は光線の波長が436nmの場合を1点鎖線、波長が588nmの場合を実線、波長が656nmの場合を2点鎖線で示している。   12A is a spherical aberration diagram, FIG. 12B is a field curvature and astigmatism diagram, and FIG. 12C is a distortion diagram. In FIG. 12A, the horizontal axis represents the amount of deviation (mm) in the optical axis Ax direction from the image plane near the optical axis Ax, and the vertical axis represents the entrance pupil coordinates. FIG. 12A shows a one-dot chain line when the wavelength of the light beam is 436 nm, a solid line when the wavelength is 588 nm, and a two-dot chain line when the wavelength is 656 nm.

図12(b)は、横軸が光軸Ax近傍の像面からの光軸Ax方向のズレ量(mm)であり、縦軸が光軸Axに対する主光線の画角(°)である。図12(b)は、光線の波長が588nmの場合のサジタル面上の収差Sを実線、波長が588nmの場合のタンジェンシャル面上の収差Tを破線で示している。図12(c)は、横軸が歪曲収差(%)であり、縦軸が光軸Axに対する主光線の画角(°)であり、光線の波長が588nmの場合を示している。   In FIG. 12B, the horizontal axis is the amount of deviation (mm) in the optical axis Ax direction from the image plane near the optical axis Ax, and the vertical axis is the angle of view (°) of the principal ray with respect to the optical axis Ax. FIG. 12B shows the aberration S on the sagittal surface when the wavelength of the light beam is 588 nm as a solid line, and the aberration T on the tangential surface when the wavelength is 588 nm as a broken line. FIG. 12C shows a case where the horizontal axis represents distortion (%), the vertical axis represents the field angle (°) of the principal ray with respect to the optical axis Ax, and the wavelength of the ray is 588 nm.

(第5実施例)
図13を参照して第5実施例における広角レンズ50を説明する。図13は、第5実施例における広角レンズ50の光軸Axを含む断面図である。図13に示すように、本実施例の広角レンズ50は、第5レンズL5が正の屈折力を有し、第6レンズL6が負の屈折力を有する物体側に凹のメニスカスレンズであり、第2レンズL2の両面R3,R4、第7レンズL7の両面R13,R14、第8レンズL8の両面R15,R16がそれぞれ非球面に形成される。第5レンズL5は、面R10が略平面(僅かに物体側に凸)に形成され、面R11が像側に凸に形成される。広角レンズ50は、第2レンズL2、第7レンズL7及び第8レンズL8が樹脂製であり、第1レンズL1、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5及び第6レンズL6がガラス製である。
(5th Example)
A wide-angle lens 50 in the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view including the optical axis Ax of the wide-angle lens 50 in the fifth embodiment. As shown in FIG. 13, the wide-angle lens 50 of the present embodiment is a concave meniscus lens on the object side where the fifth lens L5 has a positive refractive power and the sixth lens L6 has a negative refractive power. Both surfaces R3 and R4 of the second lens L2, both surfaces R13 and R14 of the seventh lens L7, and both surfaces R15 and R16 of the eighth lens L8 are formed as aspheric surfaces. The fifth lens L5 has a surface R10 that is substantially flat (slightly convex on the object side) and a surface R11 that is convex on the image side. In the wide-angle lens 50, the second lens L2, the seventh lens L7, and the eighth lens L8 are made of resin, and the first lens L1, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6 are made of resin. It is made of glass.

広角レンズ50の光学諸値およびレンズデータを表25に示し、各レンズの焦点距離を表26に示す。広角レンズ50は、第2レンズL2のアッベ数ν2が50よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。広角レンズ50は、第3レンズL3の屈折率N3が1.9よりも大きいので、色収差を良好に補正できる。

Figure 2017142363
Figure 2017142363
Table 25 shows the optical values and lens data of the wide-angle lens 50, and Table 26 shows the focal length of each lens. In the wide-angle lens 50, since the Abbe number ν2 of the second lens L2 is larger than 50, chromatic aberration can be corrected well. In the wide-angle lens 50, the refractive index N3 of the third lens L3 is larger than 1.9, so that chromatic aberration can be corrected well.
Figure 2017142363
Figure 2017142363

第1レンズL1の面R1の頂点から開口絞り11(面R9)までの距離TAは、軸上面間隔D1〜D8の和であり、面R1の頂点から物体無限遠時の像面R19までの距離TTは、軸上面間隔D1〜D18の和である。表25,26に基づいて広角レンズ50における条件式(1)、(2)及び(3)の各数値を表27に示す。

Figure 2017142363
The distance TA from the apex of the surface R1 of the first lens L1 to the aperture stop 11 (surface R9) is the sum of the axial upper surface distances D1 to D8, and the distance from the apex of the surface R1 to the image plane R19 when the object is at infinity. TT is the sum of the shaft upper surface distances D1 to D18. Table 27 shows numerical values of conditional expressions (1), (2), and (3) in the wide-angle lens 50 based on Tables 25 and 26.
Figure 2017142363

広角レンズ50は、条件式(1)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、第1レンズL1を小径化して広角レンズ50を小型化できる。広角レンズ50は、条件式(2)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、広角レンズ50の全長を小さくして広角レンズ50を小型化できる。広角レンズ50は、条件式(3)を満足するので、収差を良好に補正しつつ、周辺部の結像サイズを大きくでき、周辺部の解像性能を向上できる。   Since the wide-angle lens 50 satisfies the conditional expression (1), it is possible to reduce the size of the wide-angle lens 50 by reducing the diameter of the first lens L1 while correcting aberrations favorably. Since the wide-angle lens 50 satisfies the conditional expression (2), the wide-angle lens 50 can be reduced in size by reducing the overall length of the wide-angle lens 50 while favorably correcting aberrations. Since the wide-angle lens 50 satisfies the conditional expression (3), it is possible to increase the image forming size of the peripheral part and improve the resolution performance of the peripheral part while correcting the aberration well.

広角レンズ50における第2レンズL2の面R3,R4のコーニック定数および非球面係数データを表28に、第7レンズL7の面R13,R14のコーニック定数および非球面係数データを表29に、第8レンズL8の面R15,R16のコーニック定数および非球面係数データを表30に示す。なお、広角レンズ50は、面R3,R4,R13,R14,R15,R16の10次の非球面係数Dが0である。

Figure 2017142363
Figure 2017142363
Figure 2017142363
Table 28 shows the conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R3 and R4 of the second lens L2 in the wide-angle lens 50, Table 29 shows the conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R13 and R14 of the seventh lens L7. Table 30 shows conic constants and aspheric coefficient data of the surfaces R15 and R16 of the lens L8. In the wide-angle lens 50, the tenth-order aspheric coefficient D of the surfaces R3, R4, R13, R14, R15, and R16 is zero.
Figure 2017142363
Figure 2017142363
Figure 2017142363

広角レンズ50は、表28〜30のように面R3,R4,R13,R14,R15,R16の非球面形状が設定されることで、広角レンズ50が立体射影方式となり、中心部の結像サイズを小さくして周辺部の結像サイズを大きくできる。また、広角レンズ50は、非球面による像の補正を6つのレンズ面に分担させることができるので、収差を補正し易く、レンズ設計を容易にできる。以上の結果、収差を良好に補正しつつ、レンズ設計を容易にできると共に、周辺部の解像性能を向上できる。   In the wide-angle lens 50, the aspheric shapes of the surfaces R3, R4, R13, R14, R15, and R16 are set as shown in Tables 28 to 30, so that the wide-angle lens 50 becomes a three-dimensional projection system, and the image formation size at the center portion. Can be reduced to increase the image size of the peripheral portion. Further, since the wide-angle lens 50 can share the correction of the image by the aspherical surface with the six lens surfaces, it is easy to correct the aberration and to facilitate the lens design. As a result, the lens design can be facilitated while the aberrations are favorably corrected, and the resolution performance of the peripheral portion can be improved.

広角レンズ50から得られる諸収差図を図14(a)〜(j)及び図15(a)〜(c)に示す。図14(a)〜(e)は、光軸Axに対する主光線の画角が順に90°,76°,57°,38°,0°のときのタンジェンシャル方向の横収差図である。図14(f)〜(j)は、光軸Axに対する主光線の画角が順に90°,76°,57°,38°,0°のときのサジタル方向の横収差図である。図14(a)〜(j)は、横軸が入射瞳座標(瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値)であり、縦軸が横収差(mm)である。なお、図14(a)〜(j)は、光線の波長が436nmの場合を1点鎖線、波長が588nmの場合を実線、波長が656nmの場合を2点鎖線で示している。   The aberration diagrams obtained from the wide-angle lens 50 are shown in FIGS. 14 (a) to 14 (j) and FIGS. 15 (a) to 15 (c). FIGS. 14A to 14E are lateral aberration diagrams in the tangential direction when the angle of view of the principal ray with respect to the optical axis Ax is 90 °, 76 °, 57 °, 38 °, and 0 ° in order. FIGS. 14F to 14J are lateral aberration diagrams in the sagittal direction when the angle of view of the principal ray with respect to the optical axis Ax is 90 °, 76 °, 57 °, 38 °, and 0 ° in order. In FIGS. 14A to 14J, the horizontal axis represents the entrance pupil coordinates (value obtained by normalizing the entrance height to the pupil by the maximum height), and the vertical axis represents the lateral aberration (mm). 14A to 14J show a one-dot chain line when the wavelength of the light beam is 436 nm, a solid line when the wavelength is 588 nm, and a two-dot chain line when the wavelength is 656 nm.

図15(a)は球面収差図であり、図15(b)は像面湾曲および非点収差図であり、図15(c)は歪曲収差図である。図15(a)は、横軸が光軸Ax近傍の像面からの光軸Ax方向のズレ量(mm)であり、縦軸が入射瞳座標である。図15(a)は光線の波長が436nmの場合を1点鎖線、波長が588nmの場合を実線、波長が656nmの場合を2点鎖線で示している。   15A is a spherical aberration diagram, FIG. 15B is a field curvature and astigmatism diagram, and FIG. 15C is a distortion diagram. In FIG. 15A, the horizontal axis represents the amount of deviation (mm) in the optical axis Ax direction from the image plane near the optical axis Ax, and the vertical axis represents the entrance pupil coordinates. FIG. 15A shows a one-dot chain line when the wavelength of the light beam is 436 nm, a solid line when the wavelength is 588 nm, and a two-dot chain line when the wavelength is 656 nm.

図15(b)は、横軸が光軸Ax近傍の像面からの光軸Ax方向のズレ量(mm)であり、縦軸が光軸Axに対する主光線の画角(°)である。図15(b)は、光線の波長が588nmの場合のサジタル面上の収差Sを実線、波長が588nmの場合のタンジェンシャル面上の収差Tを破線で示している。図15(c)は、横軸が歪曲収差(%)であり、縦軸が光軸Axに対する主光線の画角(°)であり、光線の波長が588nmの場合を示している。   In FIG. 15B, the horizontal axis represents the amount of deviation (mm) in the optical axis Ax direction from the image plane near the optical axis Ax, and the vertical axis represents the field angle (°) of the principal ray with respect to the optical axis Ax. FIG. 15B shows the aberration S on the sagittal surface when the wavelength of the light beam is 588 nm, and the broken line shows the aberration T on the tangential surface when the wavelength is 588 nm. FIG. 15C shows a case where the horizontal axis represents distortion (%), the vertical axis represents the field angle (°) of the principal ray with respect to the optical axis Ax, and the wavelength of the ray is 588 nm.

以上、実施の形態および実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記各実施例では広角レンズ10,20,30,40,50の最大画角が180°である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、広角レンズの最大画角を150°以上に構成することは当然可能である。   The present invention has been described above based on the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily inferred that deformation is possible. For example, in each of the embodiments described above, the case where the maximum angle of view of the wide-angle lenses 10, 20, 30, 40, and 50 is 180 ° has been described. It is of course possible to construct more than °.

上記実施の形態および上記各実施例では、少なくとも1面に非球面を有するレンズが樹脂製である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、少なくとも1面に非球面を有するレンズをガラス製にすることは当然可能である。また、両面が球面であるレンズがガラス製である場合に限らず、両面が球面であるレンズを樹脂製にすることも可能である。   In the above embodiment and each of the above examples, the case where the lens having an aspheric surface on at least one surface is made of resin has been described. However, the present invention is not limited to this, and a lens having an aspheric surface on at least one surface is used. Of course, it is possible to make it glass. Further, the lens having both spherical surfaces is not limited to glass, and a lens having both spherical surfaces can be made of resin.

上記各実施例では、正の屈折力を有する第5レンズL5と、負の屈折力を有する第6レンズL6とを接合して負の屈折力を有する接合レンズL56を構成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、負の屈折力を有する第5レンズL5と、正の屈折力を有する第6レンズL6とを接合して負の屈折力を有する接合レンズL56を構成することは当然可能である。   In each of the above-described embodiments, the case where the fifth lens L5 having positive refractive power and the sixth lens L6 having negative refractive power are cemented to form the cemented lens L56 having negative refractive power has been described. However, the present invention is not limited to this, and the fifth lens L5 having negative refractive power and the sixth lens L6 having positive refractive power are cemented to form a cemented lens L56 having negative refractive power. Is of course possible.

10,20,30,40,50 広角レンズ
11 開口絞り
G1 第1群
G2 第2群
G3 第3群
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
L5 第5レンズ
L6 第6レンズ
L7 第7レンズ
L8 第8レンズ
L56 接合レンズ
R19 像面
10, 20, 30, 40, 50 Wide-angle lens 11 Aperture stop G1 1st group G2 2nd group G3 3rd group L1 1st lens L2 2nd lens L3 3rd lens L4 4th lens L5 5th lens L6 6th lens L7 7th lens L8 8th lens L56 Joint lens R19 Image plane

Claims (6)

物体側から順に、負の屈折力を有する第1群と、正の屈折力を有する第2群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第3群とから構成される広角レンズであって、
前記第1群は、物体側から順に、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第1レンズと、負の屈折力を有し物体側に凸のメニスカスレンズである第2レンズとから構成され、
前記第2群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有し物体側に凹の第4レンズとから構成され、
前記第3群は、物体側から順に、第5レンズと第6レンズとを接合した負の屈折力を有する接合レンズと、正の屈折力を有する第7レンズと、正の屈折力を有する第8レンズとから構成され、
前記第2レンズ及び前記第8レンズは、それぞれ少なくとも1つの面が非球面に形成されることを特徴とする広角レンズ。
A wide-angle lens including, in order from the object side, a first group having negative refractive power, a second group having positive refractive power, an aperture stop, and a third group having positive refractive power ,
The first group is a first lens that is a meniscus lens having negative refractive power and convex toward the object side, and a second meniscus lens having negative refractive power and convex toward the object side, in order from the object side. Consisting of a lens and
The second group includes, in order from the object side, a third lens having positive refractive power and a fourth lens having positive refractive power and concave on the object side,
The third group includes, in order from the object side, a cemented lens having a negative refractive power obtained by cementing the fifth lens and the sixth lens, a seventh lens having a positive refractive power, and a first lens having a positive refractive power. Consisting of 8 lenses,
The second lens and the eighth lens each have at least one surface formed as an aspheric surface.
物体無限遠時における前記第1レンズの物体側の面の頂点から前記開口絞りまでの距離をTAとし、物体無限遠時における前記第1レンズの物体側の面の頂点から像面までの距離をTTとしたときに、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1記載の広角レンズ。
Figure 2017142363
TA is the distance from the vertex of the object side surface of the first lens to the aperture stop when the object is at infinity, and the distance from the vertex of the object side surface of the first lens to the image plane when the object is at infinity. The wide-angle lens according to claim 1, wherein, when TT is satisfied, the following conditional expression (1) is satisfied.
Figure 2017142363
物体無限遠時における前記第1レンズの物体側の面の頂点から像面までの距離をTTとし、レンズ全体の焦点距離をfとしたときに、以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の広角レンズ。
Figure 2017142363
When the distance from the vertex of the object side surface of the first lens to the image plane at infinity is TT and the focal length of the entire lens is f, the following conditional expression (2) is satisfied. The wide-angle lens according to claim 1 or 2, characterized in that:
Figure 2017142363
前記第7レンズは、少なくとも1つの面が非球面に形成され、
前記第2レンズの焦点距離をf2とし、前記第7レンズの焦点距離をf7とし、
前記第8レンズの焦点距離をf8としたときに、以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の広角レンズ。
Figure 2017142363
The seventh lens has an aspheric surface at least one surface,
The focal length of the second lens is f2, the focal length of the seventh lens is f7,
The wide-angle lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the following conditional expression (3) is satisfied when a focal length of the eighth lens is f8.
Figure 2017142363
前記第2レンズのアッベ数が50よりも大きいことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の広角レンズ。   5. The wide-angle lens according to claim 1, wherein an Abbe number of the second lens is larger than 50. 6. 前記第3レンズの屈折率が1.9よりも大きいことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の広角レンズ。
The wide-angle lens according to claim 1, wherein a refractive index of the third lens is larger than 1.9.
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