JP6174344B2 - 広角レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、5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。
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。
特開2009−14947号公報
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。
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。
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。
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、負のパワーを有する第4レンズおよび正のパワーを有する第5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5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5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おり、全レンズ系の焦点距離をf、前記第5レンズの焦点距離をf5としたときに、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
0.5≦ f5/f ≦1.5
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5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、前記第5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。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。
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)
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。
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)
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。
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5レンズの像側レンズ面の像側の端までの光軸上の距離(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)
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ィ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。
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。
−1.5 ≦ 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。
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。
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。
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。
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提供できる。
本発明を適用した実施例1の広角レンズの構成図である。 図1の広角レンズの縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。 本発明を適用した実施例2の広角レンズの構成図である。 図3の広角レンズの縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。 本発明を適用した実施例3の広角レンズの構成図である。 図5の広角レンズの縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。 本発明を適用した実施例4の広角レンズの構成図である。 図7の広角レンズの縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。 本発明を適用した実施例5の広角レンズの構成図である。 図9の広角レンズの縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。 本発明を適用した実施例6の広角レンズの構成図である。 図11の広角レンズの縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。 本発明を適用した実施例7の広角レンズの構成図である。 図13の広角レンズの縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。 広角レンズを搭載する撮像装置の説明図である。
以下に図面を参照して、本発明を適用した広角レンズを説明する。
(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、負のパワーを有する第4レンズ14および正のパワーを有する第5レンズ15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5レンズ15の像側にはカバーガラス16が配置されている。結像面17はカバーガラス16と間隔を開けた位置にある。
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。
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。
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は凸形状を備えており、像側レンズ面13bは凹形状を備えている。物体側レンズ面13a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。
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が凸形状を備えており、像側レンズ面14bは、光軸を含む中央部分が凹形状を備えている。
第5レンズ15は、物体側レンズ面15aおよび像側レンズ面15bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面15a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15b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15b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。
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17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5レンズ15の像側レンズ面15b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=85.0°
L=5.010mm
D=3.938mm
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、第5レンズ15の焦点距離をf5とすると、これらの値は以下のとおりである。
f=2.539
f1=−3.061
f2=1.324
f3=−2.910
f4=−3.557
f5=2.688
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)
−1.5 ≦ f1/f ≦ −0.5 ・・(4)
すなわち、f2/f=0.521であり、f2/f3=−0.455であり、D/f=1.551であり、f1/f=−1.206である。
広角レンズ10は条件式(1)を満たすので、レンズ系の全長の抑制し、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。
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。
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。
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()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。
また、広角レンズ10は、以下の条件式(5)〜(9)を満たす。
−1.4≦ f3/f ≦−0.6 ・・(5)
−3≦ f4/f ≦−1 ・・(6)
0.5≦ f5/f ≦1.5 ・・(7)
1.3≦ L/f ≦2.5 ・・(8)
−2≦ f4/f5 ≦−1 ・・(9)
すなわち、f3/f=−1.146であり、f4/f=−1.401であり、f5/f=1.059であり、L/f=1.973であり、f4/f5=−1.323である。
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。
また、広角レンズ10は条件式(6)を満たすので、像面湾曲を良好に補正できる。すなわち、条件式(6)の上限値を上回ると像面湾曲の補正が過剰となり、下限値を下回ると像面湾曲の補正に不足が生じる。
さらに、広角レンズ10は条件式(7)を満たすことにより、結像面17に入射する主光線入射角度を小さくできる。すなわち、条件式(7)の上限値を上回るとレンズ系からの射出される光線の射出方向の補正に不足が生じ、下限値を下回ると射出方向の補正が過剰となる。
さらに、広角レンズ10は条件式(8)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(8)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(8)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。
また、広角レンズ10は条件式(9)を満たすので、像面湾曲をより良好に補正できる
。すなわち、条件式(9)の上限値を上回ると像面湾曲の補正が過剰となり、下限値を下回ると像面湾曲の補正に不足が生じる。
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、11面および12面はカバーガラス16のガラス面であり、13面は結像面17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。
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。
(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。
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。
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5mm程度に抑えることができる。さらに、第5レンズ15の像側レンズ面15b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17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。
(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、負のパワーを有する第4レンズ24および正のパワーを有する第5レンズ25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5レンズ25の像側にはカバーガラス26が配置されている。結像面27はカバーガラス26と間隔を開けた位置にある。
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。
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。
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は凸形状を備えており、像側レンズ面23bは凹形状を備えている。物体側レンズ面23a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。
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が凸形状を備えており、像側レンズ面24bは光軸を含む中央部分が凹形状を備えている。
第5レンズ25は、物体側レンズ面25aおよび像側レンズ面25bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面25a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25b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25b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。
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27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5レンズ25の像側レンズ面25b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=84.6°
L=5.066mm
D=4.016mm
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、第5レンズ25の焦点距離をf5とすると、これらの値は以下のとおりである。
f=2.537
f1=−3.064
f2=1.350
f3=−2.954
f4=−3.797
f5=2.876
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=0.532 ≦0.7 ・・(1)
−1≦ f2/f3=−0.457 ≦−0.25 ・・(2)
1.0≦ D/f=1.583 ≦2.0 ・・(3)
−1.5≦ f1/f=−1.208 ≦−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、レンズ系の全長の抑制し、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。
また、広角レンズ20は、以下の条件式(5)〜(9)を満たす。
−1.4≦ f3/f=−1.164 ≦−0.6 ・・(5)
−3≦ f4/f=−1.497 ≦−1 ・・(6)
0.5≦ f5/f=1.134 ≦1.5 ・・(7)
1.3≦ L/f=1.997 ≦2.5 ・・(8)
−2≦ f4/f5=−1.320 ≦−1 ・・(9)
広角レンズ20は条件式(5)〜(9)を満たすので、色収差および像面湾曲を良好に補正できる。また、結像面27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。
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、11面および12面はカバーガラス26のガラス面であり、13面は結像面27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。
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。
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程度に抑えることができる。さらに、第5レンズ25の像側レンズ面25b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27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。
(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、負のパワーを有する第4レンズ34および正のパワーを有する第5レンズ35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5レンズ35の像側にはカバーガラス36が配置されている。結像面37はカバーガラス36と間隔を開けた位置にある。
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。
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。
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は凸形状を備えており、像側レンズ面33bは凹形状を備えている。物体側レンズ面33a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。
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が凸形状を備えており、像側レンズ面34bは光軸を含む中央部分が凹形状を備えている。
第5レンズ35は、物体側レンズ面35aおよび像側レンズ面35bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面35a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35b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35b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。
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37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5レンズ35の
像側レンズ面35b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=85.3°
L=5.069mm
D=4.017mm
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、第5レンズ35の焦点距離をf5とすると、これらの値は以下のとおりである。
f=2.534
f1=−3.064
f2=1.350
f3=−2.965
f4=−3.771
f5=2.883
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=0.533 ≦0.7 ・・(1)
−1≦ f2/f3=−0.455 ≦−0.25 ・・(2)
1.0≦ D/f=1.585 ≦2.0 ・・(3)
−1.5≦ f1/f=−1.209 ≦−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、レンズ系の全長の抑制し、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。
また、広角レンズ30は、以下の条件式(5)〜(9)を満たす。
−1.4≦ f3/f=−1.170 ≦−0.6 ・・(5)
−3≦ f4/f=−1.488 ≦−1 ・・(6)
0.5≦ f5/f=1.138 ≦1.5 ・・(7)
1.3≦ L/f=2.000 ≦2.5 ・・(8)
−2≦ f4/f5=−1.308 ≦−1 ・・(9)
広角レンズ30は条件式(5)〜(9)を満たすので、色収差および像面湾曲を良好に補正できる。また、結像面37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。
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、11面および12面はカバーガラス36のガラス面であり、13面は結像面37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。
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。
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5mm程度に抑えることができる。さらに、第5レンズ35の像側レンズ面35b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37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。
(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、負のパワーを有する第4レンズ44および正のパワーを有する第5レンズ45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5レンズ45の像側にはカバーガラス46が配置されている。結像面47はカバーガラス46と間隔を開けた位置にある。
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。
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。
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は凸形状を備えており、像側レンズ面43bは凹形状を備えている。物体側レンズ面43a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。
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が凸形状を備えており、像側レンズ面44bは光軸を含む中央部分が凹形状を備えている。
第5レンズ45は、物体側レンズ面45aおよび像側レンズ面45bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面45a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45b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45b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。
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47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5レンズ45の像側レンズ面45b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=85.6°
L=4.238mm
D=3.184mm
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、第5レンズ45の焦点距離をf5とすると、これらの値は以下のとおりである。
f=2.535
f1=−2.398
f2=1.154
f3=−3.057
f4=−5.852
f5=3.463
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=0.455 ≦0.7 ・・(1)
−1≦ f2/f3=−0.378 ≦−0.25 ・・(2)
1.0≦ D/f=1.256 ≦2.0 ・・(3)
−1.5≦ f1/f=−0.946 ≦−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、レンズ系の全長の抑制し、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。
また、広角レンズ40は、以下の条件式(5)〜(9)を満たす。
−1.4≦ f3/f=−1.206 ≦−0.6 ・・(5)
−3≦ f4/f=−2.308 ≦−1 ・・(6)
0.5≦ f5/f=1.366 ≦1.5 ・・(7)
1.3≦ L/f=1.672 ≦2.5 ・・(8)
−2≦ f4/f5=−1.690 ≦−1 ・・(9)
広角レンズ40は条件式(5)〜(9)を満たすので、色収差および像面湾曲を良好に補正できる。また、結像面47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。
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、11面および12面はカバーガラス46のガラス面であり、13面は結像面47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。
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。
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4.3mm以下に抑えることができる。さらに、第5レンズ45の像側レンズ面45b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47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。
(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、負のパワーを有する第4レンズ54および正のパワーを有する第5レンズ55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5レンズ55の像側にはカバーガラス56が配置されている。結像面57はカバーガラス56と間隔を開けた位置にある。
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。
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。
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は凸形状を備えており、像側レンズ面53bは凹形状を備えている。物体側レンズ面53a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。
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が凸形状を備えており、像側レンズ面54bは光軸を含む中央部分が凹形状を備えている。
第5レンズ55は、物体側レンズ面55aおよび像側レンズ面55bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面55a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55b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55b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。
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57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5レンズ55の像側レンズ面55b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=4.298mm
D=3.348mm
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、第5レンズ55の焦点距離をf5とすると、これらの値は以下のとおりである。
f=2.535
f1=−2.398
f2=1.131
f3=−2.813
f4=−4.739
f5=3.371
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=0.446 ≦0.7 ・・(1)
−1≦ f2/f3=−0.402 ≦−0.25 ・・(2)
1.0≦ D/f=1.321 ≦2.0 ・・(3)
−1.5≦ f1/f=−0.941 ≦−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、レンズ系の全長の抑制し、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。
また、広角レンズ50は、以下の条件式(5)〜(9)を満たす。
−1.4≦ f3/f=−1.110 ≦−0.6 ・・(5)
−3≦ f4/f=−1.870 ≦−1 ・・(6)
0.5≦ f5/f=1.330 ≦1.5 ・・(7)
1.3≦ L/f=1.696 ≦2.5 ・・(8)
−2≦ f4/f5=−1.406 ≦−1 ・・(9)
広角レンズ50は条件式(5)〜(9)を満たすので、色収差および像面湾曲を良好に補正できる。また、結像面57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。
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、11面および12面はカバーガラス56のガラス面であり、13面は結像面57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。
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。
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4.3mm以下に抑えることができる。さらに、第5レンズ55の像側レンズ面55b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57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。
(実施例6)
図11は実施例6の広角レンズの光線図である。図11に示すように、広角レンズ60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61、正のパワーを有する第2レンズ62、負のパワーを有する第3レンズ63、負のパワーを有する第4レンズ64および正のパワーを有する第5レンズ65からなる。第1レンズ61と第2レンズ62の間には絞り(不図示)が配置されている。第5レンズ65の像側にはカバーガラス66が配置されている。結像面67はカバーガラス66と間隔を開けた位置にある。
第1レンズ61は、物体側レンズ面61aおよび像側レンズ面61bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面61aは凸形状を備えており、像側レンズ面61bは凹形状を備えている。物体側レンズ面61a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。
第2レンズ62は、物体側レンズ面62aおよび像側レンズ面62bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面62aおよび像側レンズ面62bは、それぞれ凸形状を備えている。
第3レンズ63は、物体側レンズ面63aおよび像側レンズ面63bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面63aは凸形状を備えており、像側レンズ面63bは凹形状を備えている。物体側レンズ面63a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。
第4レンズ64は、物体側レンズ面64aおよび像側レンズ面64bのそれぞれが非球
面とされている。物体側レンズ面64aは光軸を含む中央部分が凸形状を備えており、像側レンズ面64bは光軸を含む中央部分が凹形状を備えている。
第5レンズ65は、物体側レンズ面65aおよび像側レンズ面65bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面65a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65b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65b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。
広角レンズ60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61の物体側レンズ面61aの物体側の端から結像面67までの距離)をL、レンズ系のレンズ厚(第1レンズ61の物体側レンズ面61aの物体側の端から第5レンズ65の像側レンズ面65b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=84.0°
L=4.709mm
D=3.627mm
また、全レンズ系の焦点距離をf、第1レンズ61の焦点距離をf1、第2レンズ62の焦点距離をf2、第3レンズ63の焦点距離をf3、第4レンズ64の焦点距離をf4、第5レンズ65の焦点距離をf5とすると、これらの値は以下のとおりである。
f=2.534
f1=−2.147
f2=1.169
f3=−2.719
f4=−5.067
f5=3.360
ここで、本例の広角レンズ60は、以下の条件式(1)〜(4)を満たす。
0.4≦ f2/f=0.461 ≦0.7 ・・(1)
−1≦ f2/f3=−0.430 ≦−0.25 ・・(2)
1.0≦ D/f=1.431 ≦2.0 ・・(3)
−1.5≦ f1/f=−0.847 ≦−0.5 ・・(4)
広角レンズ60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、レンズ系の全長の抑制し、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。
また、広角レンズ60は、以下の条件式(5)〜(9)を満たす。
−1.4≦ f3/f=−1.073 ≦−0.6 ・・(5)
−3≦ f4/f=−2.000 ≦−1 ・・(6)
0.5≦ f5/f=1.326 ≦1.5 ・・(7)
1.3≦ L/f=1.858 ≦2.5 ・・(8)
−2≦ f4/f5=−1.508 ≦−1 ・・(9)
広角レンズ60は条件式(5)〜(9)を満たすので、色収差および像面湾曲を良好に補正できる。また、結像面67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。
以下の表6Aは広角レンズ60の各レンズ面のレンズデータを示す。表6A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、11面および12面はカバーガラス66のガラス面であり、13面は結像面67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。
次に、表6B、表6C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6B、表6C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12(a)〜(d)は広角レンズ60の縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。図12(a)に示すように、広角レンズ60によれば、軸上の色収差が良好に補正されている。また、図12(b)に示すように、色の滲みが抑制される。さらに、図12(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60が高解像度となる。
また、広角レンズ60では、第1レンズ61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62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4.8mm以下に抑えることができる。さらに、第5レンズ65の像側レンズ面65bを、変曲点を備える非球面としたので、広角レンズ60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67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60が明るく構成される。
(実施例7)
図13は実施例7の広角レンズの光線図である。図13に示すように、広角レンズ70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71、正のパワーを有する第2レンズ72、負のパワーを有する第3レンズ73、負のパワーを有する第4レンズ74および正のパワーを有する第5レンズ75からなる。第1レンズ71と第2レンズ72の間には絞り(不図示)が配置されている。第5レンズ75の像側にはカバーガラス76が配置されている。結像面77はカバーガラス76と間隔を開けた位置にある。
第1レンズ71は、物体側レンズ面71aおよび像側レンズ面71bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面71aは凸形状を備えており、像側レンズ面71bは凹形状を備えている。物体側レンズ面71a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。
第2レンズ72は、物体側レンズ面72aおよび像側レンズ面72bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面72aおよび像側レンズ面72bは、それぞれ凸形状を備えている。
第3レンズ73は、物体側レンズ面73aおよび像側レンズ面73bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面73aは凸形状を備えており、像側レンズ面73bは凹形状を備えている。物体側レンズ面73a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。
第4レンズ74は、物体側レンズ面74aおよび像側レンズ面74bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面74aは光軸を含む中央部分が凸形状を備えており、像側レンズ面74bは光軸を含む中央部分が凹形状を備えている。
第5レンズ75は、物体側レンズ面75aおよび像側レンズ面75bのそれぞれが非球面とされている。物体側レンズ面75a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75b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75b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。
広角レンズ70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71の物体側レンズ面71aの物体側の端から結像面77までの距離)をL、レンズ系のレンズ厚(第1レンズ71の物体側レンズ面71aの物体側の端から第5レンズ75の像側レンズ面75b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=84.6°
L=4.786mm
D=3.742mm
また、全レンズ系の焦点距離をf、第1レンズ71の焦点距離をf1、第2レンズ72の焦点距離をf2、第3レンズ73の焦点距離をf3、第4レンズ74の焦点距離をf4、第5レンズ75の焦点距離をf5とすると、これらの値は以下のとおりである。
f=2.565
f1=−1.944
f2=1.151
f3=−2.800
f4=−5.197
f5=3.381
ここで、本例の広角レンズ70は、以下の条件式(1)〜(4)を満たす。
0.4≦ f2/f=0.449 ≦0.7 ・・(1)
−1≦ f2/f3=−0.411 ≦−0.25 ・・(2)
1.0≦ D/f=1.459 ≦2.0 ・・(3)
−1.5≦ f1/f=−0.758 ≦−0.5 ・・(4)
広角レンズ70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、レンズ系の全長の抑制し、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。
また、広角レンズ70は、以下の条件式(5)〜(9)を満たす。
−1.4≦ f3/f=−1.092 ≦−0.6 ・・(5)
−3≦ f4/f=−2.026 ≦−1 ・・(6)
0.5≦ f5/f=1.318 ≦1.5 ・・(7)
1.3≦ L/f=1.866 ≦2.5 ・・(8)
−2≦ f4/f5=−1.537 ≦−1 ・・(9)
広角レンズ70は条件式(5)〜(9)を満たすので、色収差および像面湾曲を良好に補正できる。また、結像面77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。
以下の表7Aは広角レンズ70の各レンズ面のレンズデータを示す。表7A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、11面および12面はカバーガラス76のガラス面であり、13面は結像面77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。
次に、表7B、表7C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7B、表7C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14(a)〜(d)は広角レンズ70の縦収差図、横収差図、像面湾曲図、歪曲収差図である。図14(a)に示すように、広角レンズ70によれば、軸上の色収差が良好に補正されている。また、図14(b)に示すように、色の滲みが抑制される。さらに、図14(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70が高解像度となる。
また、広角レンズ70では、第1レンズ71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72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4.8mm以下に抑えることができる。さらに、第5レンズ75の像側レンズ面75bを、変曲点を備える非球面としたので、広角レンズ
70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77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70が明るく構成される。
(撮像装置)
図15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15に示すように、撮像装置100は広角レンズ10の結像面17(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。
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20〜70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。
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5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。
10・20・30・40・50・60・70・・・広角レンズ
11・21・31・41・51・61・71・・・第1レンズ
12・22・32・42・52・62・72・・・第2レンズ
13・23・33・43・53・63・73・・・第3レンズ
14・24・34・44・54・64・74・・・第4レンズ
15・25・35・45・55・65・75・・・第5レンズ
15b・25b・35b・45b・55b・65b・75b・・・第5レンズの物体側レンズ面
16・26・36・46・56・66・76・・・カバーガラス
17・27・37・47・57・67・77・・・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

Claims (7)

  1. 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、負のパワーを有する第4レンズおよび正のパワーを有する第5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5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5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おり、
    全レンズ系の焦点距離をf、前記第5レンズの焦点距離をf5としたときに、以下の条件式を満たすことを特徴とする広角レンズ。
    0.5≦ f5/f ≦1.5
  2. 請求項1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)を満たすことを特徴とする広角レンズ。
    0.4 ≦ f2/f ≦ 0.7 ・・(1)
  3. 請求項1または2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)を満たすことを特徴とする広角レンズ。
    −1 ≦ f2/f3 ≦ −0.25 ・・(2)
  4. 請求項1ないし3のうちのいずれかの項において、
    前記第1レンズの物体側レンズ面の物体側の端から第5レンズの像側レンズ面の像側の端までの光軸上の距離を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)
  5. 請求項1ないし4のうちのいずれかの項において、
    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)を満たすことを特徴とする広角レンズ。
    −1.5 ≦ f1/f ≦ −0.5 ・・(4)
  6. 請求項1ないし5のうちのいずれかの項において、
    画角が65°以上であることを特徴とする広角レンズ。
  7. 請求項1ないし6のうちのいずれかの項に記載の広角レンズと、
    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撮像装置。
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