JPWO2019131368A1 - 広角レンズ - Google Patents

Abstract

広角レンズ（１００）は、前群（１１０）、絞り（８０）、および後群（１２０）を有している。前群（１１０）は、最も物体側（Ｌａ）から像側（Ｌｂ）に順に配置された第１レンズ（１０）、第２レンズ（２０）、および第３レンズ（３０）を備える。かかる広角レンズにおいて、第２レンズ（２０）の像側のレンズ面（２２）と第３レンズ（３０）の物体側のレンズ面（３１）との間での多重反射に起因するゴーストの発生を抑制するために、レンズ面（３１のサグ量Ｓａｇ３１（ｍｍ）および直径Ｄ３１（ｍｍ）は、以下の条件式０＜｜Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２）｜＜０．１２５を満たしている。従って、第２レンズ（２０）と第３レンズ（３０）との間で、サグ量が大きな凹面同士が対向することを回避することができるので、レンズ面（２２）とレンズ面（３１）との間での多重反射に起因するスポット状のゴーストが発生しにくい。

Description

本発明は、各種撮像系に用いられる広角レンズに関するものである。

広角レンズにおいて、高解像度を得るために５群６枚のレンズ構成が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の広角レンズでは、物体側から像側に向けて、前群、絞り、および後群が順に配置され、前群では、最も物体側から像側に向けて、少なくとも、第１レンズ、第２レンズ、および第３レンズが順に配置されている。

第１レンズは、像側のレンズ面が凹曲面である負メニスカスレンズであり、第２レンズは、像側のレンズ面が凹曲面である負メニスカスレンズであり、第３レンズは、物体側のレンズ面が凹曲面である。

特開２０１６−５７５６２号公報

特許文献１等に記載の広角レンズでは、第２レンズと第３レンズとの間で、第２レンズの像側の凹状のレンズ面と第３レンズの物体側の凹状のレンズ面とが対向している。このため、第１レンズのレンズ面と第２レンズの物体側のレンズ面との間で多重反射が発生した際、かかる多重反射によって、スポット状のゴーストが発生しやすいという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、第２レンズの像側のレンズ面と第３レンズの物体側のレンズ面との間での多重反射に起因するゴーストの発生を抑制することのできる広角レンズを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る広角レンズは、物体側から像側に向けて、前群、絞り、および後群が順に配置され、前記前群では、最も物体側から像側に向けて、少なくとも、第１レンズ、第２レンズ、および第３レンズが順に配置され、前記第１レンズは、像側のレンズ面が凹曲面である負メニスカスレンズであり、前記第２レンズは、像側のレンズ面が凹曲面である負レンズであり、前記第３レンズは、像側のレンズ面が凸曲面である正レンズであり、前記第３レンズの物体側のレンズ面のサグ量をＳａｇ３１（ｍｍ）とし、前記第３レンズの物体側のレンズ面の直径をＤ３１（ｍｍ）としたとき、サグ量Ｓａｇ３１および直径Ｄ３１は、以下の条件式
０＜｜Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２）｜＜０．１２５
を満たすことを特徴とする。

本発明では、第３レンズの物体側のレンズ面のサグ量Ｓａｇ３１と第３レンズの物体側のレンズ面の半径（Ｄ３１／２）との比（Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２））の絶対値が下限（０）を超えるため、第３レンズの物体側のレンズ面が平面にならない。従って、各種収差を適正に補正することができる。また、比（Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２））の絶対値に上限（０．１２５）を設けたため、第２レンズと第３レンズとの間で、サグ量が大きな凹面同士が対向することを回避することができる。従って、第２レンズと第３レンズとの間で、サグ量が大きな凹面の間での多重反射を抑制することができるので、第２レンズの像側のレンズ面と第３レンズの物体側のレンズ面との間での多重反射に起因するスポット状のゴーストの発生を抑制することができる。

本発明において、前記第２レンズの像側のレンズ面のサグ量をＳａｇ２２（ｍｍ）とし、前記第２レンズの像側のレンズ面の直径をＤ２２（ｍｍ）としたとき、サグ量Ｓａｇ２２および直径Ｄ２２は、以下の条件式
０．４００＜Ｓａｇ２２／（Ｄ２２／２）＜１．７３３
を満たす態様を採用することができる。かかる態様では、第２レンズの像側のレンズ面のサグ量Ｓａｇ２２と第２レンズの像側のレンズ面の半径（Ｄ２２／２）との比（Ｓａｇ２２／（Ｄ２２／２））に下限（０．４００）を設けたため、十分な負のパワーを確保することができる。従って、各種収差を適正に補正することができる。また、比（Ｓａｇ２２／（Ｄ２２／２））に上限（１．７３３）を設けたため、第２レンズの像側のレンズ面の周辺部が接線となす角度が過度に小さくなることを抑制することができる。従って、第２レンズを製作しやすいので、コストの低減を図ることができる。

本発明において、前記第２レンズの物体側のレンズ面のサグ量をＳａｇ２１（ｍｍ）とし、前記第２レンズの物体側のレンズ面の直径をＤ２１（ｍｍ）としたとき、サグ量Ｓａｇ２１および直径Ｄ２１は、以下の条件式
０＜｜Ｓａｇ２１／（Ｄ２１／２）｜＜０．１２５
を満たす態様を採用することができる。かかる態様によれば、第２レンズの物体側のレンズ面のサグ量Ｓａｇ２１と第２レンズの物体側のレンズ面の半径（Ｄ２１／２）との比（Ｓａｇ２１／（Ｄ２１／２））の絶対値が下限（０）を超えるため、第２レンズの物体側のレンズ面が平面にならない。従って、各種収差を適正に補正することができる。また、比（Ｓａｇ２１／（Ｄ２１／２））の絶対値に上限（０．１２５）を設けたため、第１レンズと第２レンズとの間で、サグ量が大きな凹面とサグ量が大きな凸面とが対向することを回避することができる。従って、第１レンズの像側のレンズ面と第２レンズの物体側のレンズ面との間での多重反射を抑制することができる。それ故、第１レンズの像側のレンズ面と第２レンズの物体側のレンズ面との間での多重反射に起因するリング状のゴーストの発生を抑制することができる。

本発明において、少なくとも前記第１レンズの像側のレンズ面には反射防止層が設けられている態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１レンズの像側のレンズ面と第２レンズの物体側のレンズ面との間での多重反射を抑制することができる。

この場合、前記第１レンズの像側のレンズ面には、前記反射防止層として、４３０ｎｍから８５０ｎｍまでの波長域における反射率を１．５％以下とする反射防止層が設けられている態様を採用することができる。すなわち、第１レンズの像側のレンズ面には、通常の可視域に加えて、近赤外域までの広い波長域において反射率を１．５％以下とする反射防止層が設けている。このため、レンズ面の周辺部に対する接線が光軸となす角度が小さくなって、第１レンズの像側のレンズ面に反射防止層を設けた際に周辺部において、反射防止層を構成する膜の膜厚が適正な値より薄くなっても、長波長域の光に対して、反射防止層が適正な反射防止を行う。それ故、リング状の赤いゴーストの発生を抑制することができる。

本発明において、前記第１レンズの像側のレンズ面のサグ量をＳａｇ１２（ｍｍ）とし、前記第１レンズの像側のレンズ面の直径をＤ１２（ｍｍ）としたとき、サグ量Ｓａｇ１２および直径Ｄ１２は、以下の条件式
０．５７７＜Ｓａｇ１２／（Ｄ１２／２）＜１．７３３
を満たす態様を採用することができる。かかる態様では、第１レンズの像側のレンズ面のサグ量Ｓａｇ１２と第１レンズの像側のレンズ面の半径（Ｄ１２／２）との比（Ｓａｇ１２／（Ｄ１２／２））に下限（０．５７７）を設けたため、十分な負のパワーを確保することができる。従って、広画角化に対応した場合でも、各種収差を適正に補正することができる。また、比（Ｓａｇ１２／（Ｄ１２／２））に上限（１．７３３）を設けたため、第１レンズの像側のレンズ面の周辺部が接線となす角度が過度に小さくなることを抑制することができる。従って、第１レンズの像側のレンズ面に反射防止層を設けた際に周辺部において、反射防止層を構成する膜の膜厚が薄くなることを抑制することができる。また、第１レンズを製作しやすいので、コストの低減を図ることができる。

本発明において、前記前群は、物体側から像側に向けて順に配置された前記第１レンズ、前記第２レンズ、および前記第３レンズからなり、前記後群は、物体側から像側に向けて順に配置された第４レンズ、第５レンズ、および第６レンズからなり、前記第３レンズは、像側のレンズ面が凸曲面である正レンズであり、前記第４レンズは、像側のレンズ面が凸曲面である正レンズであり、前記第５レンズは、像側のレンズ面が凹曲面である負レンズであり、前記第６レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が凸曲面である両凸レンズであり、前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第５レンズ、および前記第６レンズは、プラスチックレンズであり、前記第４レンズは、ガラスレンズであり、前記第５レンズと前記第６レンズは、前記第５レンズの像側のレンズ面と前記第６レンズの物体側のレンズ面が接合された接合レンズを構成している態様を採用することができる。かかる態様によれば、絞りに対して像側で、第５レンズの像側の凹面と第６レンズの物体側の凸面とが接合されているため、色収差を適切に補正することができる。また、第２レンズ、第３レンズ、第５レンズ、および第６レンズがプラスチックレンズであるため、低コスト化を図ることができる。この場合でも、第４レンズがガラスレンズであり、温度変化に伴う屈折率変化が小さい。従って、広角レンズの温度特性を向上することができる。それ故、広い温度範囲にわたって、さらなる高解像度化を実現することができる。

本発明の実施形態１に係る広角レンズの説明図である。 図１に示す広角レンズの球面収差を示す説明図である。 図１に示す広角レンズの倍率色収差を示す説明図である。 図１に示す広角レンズの非点収差およびディストーションを示す説明図である。 図１に示す第１レンズの像側のレンズ面に設けた反射防止層の反射率特性を示す説明図である。 本発明の実施形態２に係る広角レンズの説明図である。 図６に示す広角レンズの球面収差を示す説明図である。 図６に示す広角レンズの倍率色収差を示す説明図である。 図６に示す広角レンズの非点収差およびディストーションを示す説明図である。 本発明の実施形態３に係る広角レンズの説明図である。 図１０に示す広角レンズの球面収差を示す説明図である。 図１０に示す広角レンズの倍率色収差を示す説明図である。 図１０に示す広角レンズの非点収差およびディストーションを示す説明図である。

図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下に参照する図面において、光軸Ｌが延在する方向の物体側にはＬａを付し、像側にはＬｂを付してある。本願発明において、「レンズ面の直径（Diameter）」とは、レンズ面における光学有効径のことである。有効径とは、結像に寄与する全光線とレンズ面との交わる点を考えたとき、径方向における最も外側の点（最も光軸から離れた点）からなる円の直径のことである。「サグ量（Ｓａｇ）」とは、光軸と直交する仮想平面を仮想基準面としたとき、レンズ面の有効径の最外周における仮想基準面の光軸Ｌ上の点から、レンズ面の光軸Ｌ上の点までの距離である。また、サグ量が正の値である場合、仮想基準面における光軸Ｌの点がレンズ面の光軸Ｌ上の点よりも物体側に位置し、サグ量が負の値である場合、仮想基準面における光軸Ｌの点がレンズ面の光軸Ｌ上の点よりも像側に位置する。

［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る広角レンズ１００の説明図である。なお、図１に面番号を表すにあたって、非球面には「＊」を付してある。図１に示すように、本形態の広角レンズ１００は、物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて順に配置された前群１１０、絞り８０、後群１２０、および赤外線カットフィルタ８１を有している。前群１１０は、最も物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて配置された第１レンズ１０、第２レンズ２０、および第３レンズ３０からなる。後群１２０は、物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて配置された第４レンズ４０、第５レンズ５０、および第６レンズ６０からなる。第６レンズ６０に対して像側Ｌｂには、平板状の赤外線カットフィルタ８１、透光性のカバー８２、および撮像素子８５が順に配置されている。

第１レンズ１０は、像側Ｌｂのレンズ面１０２（第２面２）が凹曲面である負メニスカスレンズ（負のパワーを有するメニスカスレンズ）であり、物体側Ｌａのレンズ面１０１（第１面１）が凸曲面である。第２レンズ２０は、像側Ｌｂのレンズ面２２（第４面４）が凹曲面である負レンズ（負のパワーを有するレンズ）であり、物体側Ｌａのレンズ面２１（第３面４）が凹曲面である。第３レンズ３０は、像側Ｌｂのレンズ面３２（第６面６）が凸曲面である正レンズ（正のパワーを有するレンズ）であり、本形態において、第３レンズ３０の物体側Ｌａのレンズ面３１（第５面５）は凹曲面である。第４レンズ４０は、像側Ｌｂのレンズ面４２（第９面９）が凸曲面である正レンズ（正のパワーを有するレンズ）であり、本形態において、第４レンズ４０の物体側Ｌａのレンズ面４１（第８面８）は凸曲面である。第５レンズ５０は、像側Ｌｂのレンズ面５２（第１１面１１）が凹曲面である負レンズ（負のパワーを有するレンズ）であり、本形態において、第５レンズ５０の物体側Ｌａのレンズ面５１（第１０面１０）は凹曲面である。第６レンズ６０は、物体側Ｌａのレンズ面６１、および像側Ｌｂのレンズ面６２（第１２面１２）が凸曲面である両凸レンズであり、正のパワーを有している。第５レンズ５０と第６レンズ６０は、第５レンズ５０の像側Ｌｂのレンズ面５２と第６レンズ６０の物体側Ｌａのレンズ面６１が接着剤（図示せず）によって接合された接合レンズ７０を構成しており、第５レンズ５０の像側Ｌｂのレンズ面５２、および第６レンズ６０の物体側Ｌａのレンズ面６１が第１１面１１を構成している。かかる態様によれば、絞り８０に対して像側Ｌｂで、第５レンズ５０と第６レンズ６０とが接合レンズ７０を構成しているため、色収差を適切に補正することができる。接着剤は、硬化後も弾性を有する材質であることが好ましい。

絞り８０は、第７面７を構成している。赤外線カットフィルタ８１の物体側Ｌａの面８１１は第１３面１３を構成し、像側Ｌｂの面８１２は第１４面１４を構成している。カバー８２の物体側Ｌａの面８２１は第１５面１５を構成し、像側Ｌｂの面８２２は第１６面１６を構成している。撮像素子８５の撮像面は第１７面１７を構成している。

第２レンズ２０、第３レンズ３０、第５レンズ５０、および第６レンズ６０は、アクリル樹脂系、ポリカーボネート系、ポリオレフィン系等からなるプラスチックレンズである。従って、低コスト化を図ることができる。この場合でも、第１レンズ１０および第４レンズ４０は、ガラスレンズである。絞り８０に隣り合う第４レンズがガラスレンズであり、温度変化に伴う屈折率変化が小さい。従って、広角レンズ１００の温度特性を向上することができる。それ故、広い温度範囲にわたって、さらなる高解像度化を実現することができる。また。最も物体側Ｌａに配置される第１レンズ１０がガラスレンズであるため、第１レンズ１０に傷等がつきにくい。本形態において、第２レンズ２０のレンズ面２１、２２、第３レンズ３０のレンズ面３１、３２、第５レンズ５０のレンズ面５１、５２、および第６レンズ６０のレンズ面６１、６２は、非球面である。第１レンズ１０のレンズ面１０１、１０２、および第４レンズ４０のレンズ面４１、４２は球面である。

（レンズ構成）
本形態の広角レンズ１００の各レンズの構成等は、表１に示す通りであり、表１には、広角レンズ１００の特性として以下の特性を示してある。
レンズ系全体の焦点距離ｆ０（Effective Focal Length）
全長ｄ０（Total Track）
レンズ系全体のＦ値（Image Space）
最大画角（Max. Field Angle）

また、表１には、各面の以下の項目が示されている。曲率半径、厚さ、焦点距離の単位はｍｍである。ここで、レンズ面が物体側に向けて突出した凸面あるいは物体側に向けて凹んだ凹面である場合には、曲率半径を正の値とし、レンズ面が像側に向けて突出した凸面あるいは像側に向けて凹んだ凹面である場合、曲率半径を負の値としてある。
曲率半径（Radius）
厚さ（Thickness）
屈折率Ｎｄ
アッベ数νｄ
焦点距離ｆ

また、表１には、非球面の形状を下式（数１）で表した際の非球面係数Ａ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10・・が示されている。下式においては、サグ量（光軸方向の軸）をｚ、光軸と垂直方向の高さ（光線高さ）をｒ、円錐係数をｋ、曲率半径の逆数をｃとしてある。

表１に示すように、本形態の広角レンズ１００においては、レンズ系全体の焦点距離ｆ０は０．９１４ｍｍであり、第１レンズ１０の物体側Ｌａのレンズ面１０１から撮像素子８５までの距離である全長は１２．３０２ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値は２．０であり、最大画角は２１５ｄｅｇである。

（広角レンズ１００の収差特性）
図２は、図１に示す広角レンズ１００の球面収差を示す説明図である。図３は、図１に示す広角レンズ１００の倍率色収差を示す説明図であり、最大画角（１０７．３９９８ｄｅｇ／半角）における倍率色収差を示してある。図４は、図１に示す広角レンズ１００の非点収差およびディストーションを示す説明図である。

なお、図２、図３、図４には、波長が４３５ｎｍ、４７３ｎｍ、５４６ｎｍ、６００ｎｍ、および６６８ｎｍにおける各収差にＶ、Ｂ、Ｇ、Ｏ、およびＲを付して示してある。また、図４に示す非点収差に関しては、サジタル方向の特性にＳを付し、タンジェンシャル方向の特性にＴを付してある。また、図４に示すディストーションとは、撮像中央部と周辺部における像の変化比率を示し、ディストーションをあらわす数値の絶対値が小さいほど、高精度なレンズといえる。

図２〜図４に示すように、本形態の広角レンズ１００においては、球面収差、倍率色収差、および非点収差（ディストーション）が適正なレベルまで補正されている。

（ゴースト対策等に関する構成）
表２には、以下に説明する条件式に対応する各数値を示してあり、図２には、後述する実施例１の変形例、および実施例２、３の数値も示してある。なお、表２に示す値は、四捨五入による端数処理を行ってある。

表１および表２に示すように、第１レンズ１０のレンズ面１０２のサグ量をＳａｇ１２（ｍｍ）とし、第１レンズ１０のレンズ面１０２の直径をＤ１２（ｍｍ）としたとき、サグ量Ｓａｇ１２および直径Ｄ１２は、以下の条件式（１）
０．５７７＜Ｓａｇ１２／（Ｄ１２／２）＜１．７３３ ・・条件式（１）
を満たしている。より具体的には、Ｓａｇ１２は１．５４７ｍｍであり、Ｄ１２は４．７９３ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ１２／（Ｄ１２／２））は、０．６４６であり、条件式（１）を満たしている。

比（Ｓａｇ１２／（Ｄ１２／２））が下限（０．５７７）を超えているため、十分な負のパワーを確保することができる。また、広画角化に対応した場合でも、各種収差を適正に補正することができる。また、比（Ｓａｇ１２／（Ｄ１２／２））に上限（１．７３３）を設けたため、第１レンズ１０のレンズ面１０２の周辺部が接線となす角度が過度に小さくなることを抑制することができる。従って、第１レンズ１０のレンズ面１０２に、後述する反射防止層を設けた際、周辺部において、反射防止層を構成する膜の膜厚が薄くなることを抑制することができる。また、第１レンズ１０を製作しやすいので、コストの低減を図ることができる。

第２レンズ２０のレンズ面２１のサグ量をＳａｇ２１（ｍｍ）とし、第２レンズ２０のレンズ面２１の直径をＤ２１（ｍｍ）としたとき、サグ量Ｓａｇ２１および直径Ｄ２１は、以下の条件式（２）
０＜｜Ｓａｇ２１／（Ｄ２１／２）｜＜０．１２５ ・・条件式（２）
を満たしている。より具体的には、Ｓａｇ２１は０．１９９ｍｍであり、Ｄ２１は４．７９３ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ２１／（Ｄ２１／２））の絶対値は、０．０８３であり、条件式（２）を満たしている。

比（Ｓａｇ２１／（Ｄ２１／２））の絶対値が下限（０）を超えるため、第２レンズ２０のレンズ面２１が平面にならない。従って、各種収差を適正に補正することができる。また、比（Ｓａｇ２１／（Ｄ２１／２））の絶対値に上限（０．１２５）を設けたため、第１レンズ１０と第２レンズ２０との間で、サグ量が大きな凹面とサグ量が大きな凸面とが対向することを回避することができる。従って、第１レンズ１０のレンズ面１０２と第２レンズ２０のレンズ面２１との間での多重反射を抑制することができる。それ故、第１レンズ１０のレンズ面１０２と第２レンズ２０のレンズ面２１との間での多重反射に起因するリング状のゴーストの発生を抑制することができる。また、第１レンズ１０のレンズ面１０２と第２レンズ２０のレンズ面２１との間で、サグ量が大きな凹面同士が対向することを回避することもできる。従って、サグ量が大きな凹面の間での多重反射を原因とするスポット状のゴーストの発生も抑制することができる。

第３レンズ３０のレンズ面３１のサグ量をＳａｇ３１（ｍｍ）とし、第３レンズ３０のレンズ面３１の直径をＤ３１（ｍｍ）としたとき、サグ量Ｓａｇ３１および直径Ｄ３１は、以下の条件式（３）
０＜｜Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２）｜＜０．１２５ ・・条件式（３）
を満たしている。より具体的には、サグ量Ｓａｇ３１は、−０．０９７ｍｍであり、Ｄ２１は２．３５４ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２））の絶対値は、０．０８２であり、条件式（３）を満たしている。

比（Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２））の絶対値が下限（０）を超えるため、第３レンズ３０のレンズ面３１が平面にならない。従って、各種収差を適正に補正することができる。また、比（Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２））の絶対値に上限（０．１２５）を設けたため、第２レンズ２０と第３レンズ３０との間で、サグ量が大きな凹面同士が対向することを回避することができる。従って、第２レンズ２０と第３レンズ３０との間で、サグ量が大きな凹面の間での多重反射を抑制することができるので、第２レンズ２０のレンズ面２２と第３レンズ３０のレンズ面３１との間において、サグ量が大きな凹面の間での多重反射を原因とするスポット状のゴーストの発生を抑制することができる。

第２レンズ２０のレンズ面２２のサグ量をＳａｇ２２（ｍｍ）とし、第２レンズ２０のレンズ面２２の直径をＤ２２（ｍｍ）としたとき、サグ量Ｓａｇ２２および直径Ｄ２２は、以下の条件式（４）
０．４００＜Ｓａｇ２２／（Ｄ２２／２）＜１．７３３ ・・・条件式（４）
を満たしている。より具体的には、サグ量Ｓａｇ２２は０．８３７ｍｍであり、直径Ｄ２２は２．４９５ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ２２／（Ｄ２２／２））は、０．６７１であり、条件式（４）を満たしている。

比（Ｓａｇ２２／（Ｄ２２／２））が下限（０．４００）を超えているため、十分な負のパワーを確保することができる。従って、各種収差を適正に補正することができる。また、比（Ｓａｇ２２／（Ｄ２２／２））に上限（１．７３３）を設けたため、第２レンズ２０のレンズ面２２の周辺部が接線となす角度が過度に小さくなることを抑制することができる。従って、第２レンズ２０を製作しやすいので、コストの低減を図ることができる。

第１レンズ１０および第２レンズ２０の合成焦点距離をｆ１２（ｍｍ）とし、第３レンズ３０、第４レンズ４０、第５レンズ５０、および第６レンズ６０の合成焦点距離をｆ３４５６（ｍｍ）としたとき、合成焦点距離ｆ１２、ｆ３４５６は、以下の条件式（５）
０．１＜｜ｆ１２／ｆ３４５６｜＜１ ・・条件式（５）
を満たしている。より具体的には、合成焦点距離ｆ１２、ｆ３４５６は各々、−１．２８３ｍｍ、および２．４４０ｍｍである。従って、比ｆ１２／ｆ３４５６の絶対値は０．５２６であり、条件（５）を満たしている。

比（ｆ１２／ｆ３４５６）の絶対値が上限（１）未満であるため、正のパワーが強くなりすぎることを抑制することができる。従って、コマ収差や非点収差を適正に補正することができる。また、比（ｆ１２／ｆ３４５６）の絶対値が下限（０．１）を超えるため、負のパワーが強くなりすぎることを抑制することができる。従って、レンズ系全体の全長が長くなることを回避することができる。それ故、広角レンズ１００の小型化を図ることができる。

合成焦点距離ｆ１２、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ０は、以下の条件式（６）
０．５＜｜ｆ１２／ｆ０｜＜２．５ ・・条件式（６）
を満たしている。より具体的には、合成焦点距離ｆ１２、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ０は各々、−１．２８３ｍｍ、および０．９１４ｍｍである。従って、比ｆ１２／ｆ０の絶対値は１．４０であり、条件式（６）を満たしている。

比（ｆ１２／ｆ０）の絶対値が下限（０．５）を超えるため、像面湾曲を抑えることができる。また、比（ｆ１２／ｆ０）の絶対値が上限（２．５）未満であるため、視野角を大きくすることができる。

第４レンズ４０、第５レンズ５０、および第６レンズ６０の合成焦点距離をｆ４５６（ｍｍ）としたとき、合成焦点距離ｆ４５６、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ０は、以下の条件式（７）
２＜ｆ４５６／ｆ０＜４ ・・条件式（７）
を満たしている。より具体的には、合成焦点距離ｆ４５６、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ０は各々、３．４５６ｍｍ、および０．９１４ｍｍである。従って、比ｆ４５６／ｆ０は３．７８であり、条件式（７）を満たしている。

比（ｆ４５６／ｆ０）が下限（２）を超えるため、第４レンズ４０、第５レンズ５０、および第６レンズからなる後群１２０のパワーが強くなりすぎてしまうことを防ぐことができる。従って、各収差、特に色収差の補正をより良好に行うことができ、さらに高い光学性能を実現することができる。また、比（ｆ４５６／ｆ０）が上限（４）未満であるため、レンズ径が大きくなりすぎることを抑制することができるとともに、レンズ系全体の全長が長くなることを回避することができる。それ故、広角レンズの小型化を図ることができる。

全長ｄ０、レンズ系全体の焦点距離ｆ０は、以下の条件式（８）
１０＜ｄ０／ｆ０＜１８ ・・条件式（８）
を満たしている。より具体的には、全長ｄ０、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ０は各々、１２．３０２ｍｍ、および０．９１４ｍｍである。従って、ｄ０／ｆ０は１３．４６であり、条件式（８）を満たしている。

比（ｄ０／ｆ０）が下限（１０）を超えているので、球面収差や歪曲収差を適正に補正することができる。また、比（ｄ０／ｆ０）が上限（１８）未満であるので、レンズ径が大きくなりすぎることを抑制することができるとともに、レンズ系全体の全長が長くなることを回避することができる。それ故、広角レンズの小型化を図ることができる。

第１レンズ１０の屈折率Ｎｄをｎ１としたとき、第１レンズ１０の屈折率ｎ１は、以下の条件式（９）
１．７＜ｎ１ ・・条件式（９）
を満たしている。より具体的には、第１レンズ１０の屈折率ｎ１は、１．８７６である。従って、条件式（９）を満たしている。

第１レンズ１０の屈折率ｎ１が１．７を超えているので、第１レンズ１０の外径を小さくできる。それ故、広角レンズ１００の小型化を図ることができる。また、第２レンズ２０のレンズ面２１のサグ量を小さく（浅く）することができ、第１レンズ１０のレンズ面１０２と第２レンズ２０のレンズ面２１との間での多重反射を抑制することができる。従って、第１レンズ１０のレンズ面１０２と第２レンズ２０のレンズ面２１との間での多重反射に起因するリング状のゴーストの発生を抑制することができる。

（反射防止層の構成）
図５は、図１に示す第１レンズ１０の像側Ｌｂのレンズ面１０２に設ける反射防止層の反射率特性を示す説明図である。本形態では、少なくとも、第１レンズ１０の像側Ｌｂのレンズ１２面に反射防止層１９が形成されており、反射防止層１９は、図５に点線Ｌ２で示す反射率特性を有している。このため、第１レンズ１０のレンズ面１０２と第２レンズ２０のレンズ面２１との間での多重反射を抑制することができ、多重反射に起因するリング状のゴーストの発生を抑制することができる。

ここで、第１レンズ１０の像側Ｌｂのレンズ１２面には、反射防止層１９に代えて、図５に実線Ｌ１で示す反射率特性を有する反射防止層１８を設けることが好ましい。反射防止層１８は、４３０ｎｍから８５０ｎｍまでの波長域における反射率が１．５％以下である。反射防止層１８は誘電体多層膜からなる。反射防止層１９は、誘電体多層膜または単層のコーティング層からなる。

図５から分かるように、反射防止層１８は、通常の可視域に加えて、近赤外域までの広い波長域において反射率が１．５％以下である。このため、レンズ面１０２の周辺部に対する接線が光軸Ｌとなす角度が小さくなって、レンズ面１０２の周辺部において、反射防止層１８を構成する膜の膜厚が適正な値より薄くなっても、長波長域の光に対して、反射防止層１８が適正な反射防止を行う。それ故、第１レンズ１０のレンズ面１０２と第２レンズ２０のレンズ面２１との多重反射を抑制することができるので、リング状の赤いゴーストの発生を抑制することができる。なお、反射防止層１８、１９を比較すると、反射防止層１９は、一般的な反射防止層より誘電体層の積層数が多い。従って、第１レンズ１０のレンズ面１０２のみに反射防止層１８を形成し、第１レンズ１０のレンズ面１０１等の他のレンズ面には、反射防止層１９を形成した方がコストを低減することができる。

［実施形態１の変形例］
実施形態１の変形例では、広角レンズ１００の基本的な構成が、図１に示す実施形態１と略同様である。このため、本例のレンズ構成については、実施形態１で参照した図１に基づいて説明する。

図１に示すように、本形態の広角レンズ１００も、実施形態１と同様、物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて順に配置された前群１１０、絞り８０、後群１２０、および赤外線カットフィルタ８１を有している。前群１１０は、最も物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて配置された第１レンズ１０、第２レンズ２０、および第３レンズ３０からなる。後群１２０は、物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて配置された第４レンズ４０、第５レンズ５０、および第６レンズ６０からなる。第６レンズ６０に対して像側Ｌｂには、平板状の赤外線カットフィルタ８１、透光性のカバー８２、および撮像素子８５が順に配置されている。

本形態の広角レンズ１００の各レンズの構成等は、表３に示す通りである。本形態の広角レンズ１００においては、レンズ系全体の焦点距離ｆ０は０．９１４ｍｍであり、第１レンズ１０のレンズ面１０１から撮像素子８５までの距離である全長は１２．３０１ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値は２．０であり、最大画角は２１５ｄｅｇである。本例の広角レンズ１００においては、球面収差、倍率色収差、および非点収差（ディストーション）は、実施形態１において参照した図２〜図４と同等であり、適正なレベルまで補正されている。

表２および表３に示すように、第１レンズ１０のレンズ面１０２のサグ量Ｓａｇ１２、および直径Ｄ１２は各々、１．５５５ｍｍ、および４．８０１ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ１２／（Ｄ１２／２））は、０．６４８であり、条件式（１）を満たしている。

第２レンズ２０のレンズ面２１のサグ量Ｓａｇ２１、および直径Ｄ２１は各々、０．１９９ｍｍ、および４．８０１ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ２１／（Ｄ２１／２））の絶対値は、０．０８３であり、条件式（２）を満たしている。

第３レンズ３０のレンズ面３１のサグ量Ｓａｇ３１、および直径Ｄ３１は各々、−０．０９８ｍｍ、および２．３６２ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２））の絶対値は、０．０８３であり、条件式（３）を満たしている。

第２レンズ２０のレンズ面２２のサグ量Ｓａｇ２２、および直径Ｄ２２は各々、０．８４２ｍｍ、および２．５０１ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ２２／（Ｄ２２／２））は、０．６７４であり、条件式（４）を満たしている。

合成焦点距離ｆ１２、ｆ３４５６は各々、−１．２８３ｍｍ、および２．３６０ｍｍである。従って、比ｆ１２／ｆ３４５６の絶対値は０．５４４であり、条件（５）を満たしている。

合成焦点距離ｆ１２、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ０は各々、−１．２８３ｍｍ、および０．９１４ｍｍである。従って、比ｆ１２／ｆ０の絶対値は１．４０５であり、条件式（６）を満たしている。

合成焦点距離ｆ４５６、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ０は各々、３．０２９ｍｍ、および０．９１４ｍｍである。従って、比ｆ４５６／ｆ０は３．３１６であり、条件式（７）を満たしている。

レンズ系全体の焦点距離ｆ０、および全長ｄ０は各々、０．９１４ｍｍ、および１２．３０１ｍｍである。従って、比ｄ０／ｆ０は１３．４６３であり、条件式（８）を満たしている。

第１レンズ１０の屈折率Ｎｄ（ｎ１）は、１．８７６であり、条件式（９）を満たしている。

このように構成した広角レンズ１００でも、実施形態１と同様、第１レンズ１０のレンズ面１０２は、図５に実線Ｌ１で示す反射率特性を示す反射防止層１８が形成されている。

［実施形態２］
図６は、本発明の実施形態２に係る広角レンズ１００の説明図である。図７は、図６に示す広角レンズ１００の球面収差を示す説明図である。図８は、図６に示す広角レンズ１００の倍率色収差を示す説明図であり、最大画角（１０６．００００ｄｅｇ／半角）における倍率色収差を示してある。図９は、図６に示す広角レンズ１００の非点収差およびディストーションを示す説明図である。

図６に示すように、本形態の広角レンズ１００も、実施形態１と同様、物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて順に配置された前群１１０、絞り８０、後群１２０、および赤外線カットフィルタ８１を有している。前群１１０は、最も物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて配置された第１レンズ１０、第２レンズ２０、および第３レンズ３０からなる。後群１２０は、物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて配置された第４レンズ４０、第５レンズ５０、および第６レンズ６０からなる。本形態において、第２レンズ２０は、物体側Ｌａのレンズ面２１（第３面３）が凸曲面である。その他の基本的な構成は、実施形態１と同様である。

本形態の広角レンズ１００の各レンズの構成等は、表４に示す通りである。本形態の広角レンズ１００においては、レンズ系全体の焦点距離ｆ０は０．９１３ｍｍであり、第１レンズ１０のレンズ面１０１から撮像素子８５までの距離である全長は１２．４５０ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値は２．０であり、最大画角は２１２ｄｅｇである。図７〜図９に示すように、本形態の広角レンズ１００においては、球面収差、倍率色収差、および非点収差（ディストーション）が適正なレベルまで補正されている。

表２および表４に示すように、第１レンズ１０のレンズ面１０２のサグ量Ｓａｇ１２、および直径Ｄ１２は各々、１．７３８ｍｍ、および５．３９２ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ１２／（Ｄ１２／２））は、０．６４５であり、条件式（１）を満たしている。

第２レンズ２０のレンズ面２１のサグ量Ｓａｇ２１、および直径Ｄ２１は各々、０．１６１ｍｍ、および５．３９２ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ２１／（Ｄ２１／２））の絶対値は、０．０６０であり、条件式（２）を満たしている。

第３レンズ３０のレンズ面３１のサグ量Ｓａｇ３１、および直径Ｄ３１は各々、−０．１２０ｍｍ、および２．６６５ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２））の絶対値は、０．０９０であり、条件式（３）を満たしている。

第２レンズ２０のレンズ面２２のサグ量Ｓａｇ２２、および直径Ｄ２２は各々、１．００１ｍｍ、および２．７８７ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ２２／（Ｄ２２／２））は、０．７１８であり、条件式（４）を満たしている。

合成焦点距離ｆ１２、ｆ３４５６は各々、−１．３９３ｍｍ、２．４６１ｍｍである。従って、比ｆ１２／ｆ３４５６の絶対値は０．５６７であり、条件（５）を満たしている。

合成焦点距離ｆ１２、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ０は各々、−１．３９３ｍｍ、および０．９１３ｍｍである。従って、比ｆ１２／ｆ０の絶対値は１．５３であり、条件式（６）を満たしている。

合成焦点距離ｆ４５６、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ０は各々、２．８８９ｍｍ、および０．９１３ｍｍである。従って、比ｆ４５６／ｆ０は３．１６であり、条件式（７）を満たしている。

レンズ系全体の焦点距離ｆ０、および全長ｄ０は各々、０．９１３ｍｍ、および１２．４５０ｍｍである。従って、比ｄ０／ｆ０は１３．６４であり、条件式（８）を満たしている。

第１レンズ１０の屈折率Ｎｄ（ｎ１）は、１．８７６であり、条件式（９）を満たしている。

このように構成した広角レンズ１００でも、実施形態１と同様、第１レンズ１０のレンズ面１０２は、図５に実線Ｌ１で示す反射率特性を示す反射防止層１８が形成されている。

［実施形態３］
図１０は、本発明の実施形態３に係る広角レンズ１００の説明図である。図１１は、図１０に示す広角レンズ１００の球面収差を示す説明図である。図１２は、図１０に示す広角レンズ１００の倍率色収差を示す説明図であり、最大画角（１０６．５０００ｄｅｇ／半角）における倍率色収差を示してある。図１３は、図１０に示す広角レンズ１００の非点収差およびディストーションを示す説明図である。

図１０に示すように、本形態の広角レンズ１００も、実施形態１と同様、物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて順に配置された前群１１０、絞り８０、後群１２０、および赤外線カットフィルタ８１を有している。前群１１０は、最も物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて配置された第１レンズ１０、第２レンズ２０、および第３レンズ３０からなる。後群１２０は、物体側Ｌａから像側Ｌｂに向けて配置された第４レンズ４０、第５レンズ５０、および第６レンズ６０からなる等、基本的な構成は、実施形態１と同様である。

本形態の広角レンズ１００の各レンズの構成等は、表５に示す通りである。本形態の広角レンズ１００においては、レンズ系全体の焦点距離ｆ０は０．９４５ｍｍであり、第１レンズ１０のレンズ面１０１から撮像素子８５までの距離である全長は１２．３９３ｍｍであり、レンズ系全体のＦ値は２．０４であり、最大画角は２１３ｄｅｇである。図１１〜図１３に示すように、本形態の広角レンズ１００においては、球面収差、倍率色収差、および非点収差（ディストーション）が適正なレベルまで補正されている。

表２および表５に示すように、第１レンズ１０のレンズ面１０２のサグ量Ｓａｇ１２、および直径Ｄ１２は各々、１．４３９ｍｍ、および４．８３７ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ１２／（Ｄ１２／２））は、０．５９５であり、条件式（１）を満たしている。

第２レンズ２０のレンズ面２１のサグ量Ｓａｇ２１、および直径Ｄ２１は各々、−０．１２４ｍｍ、および４．８３７ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ２１／（Ｄ２１／２））の絶対値は、０．０５１であり、条件式（２）を満たしている。

第３レンズ３０のレンズ面３１のサグ量Ｓａｇ３１、および直径Ｄ３１は各々、−０．１１０ｍｍ、および２．３８７ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２））の絶対値は、０．０９２であり、条件式（３）を満たしている。

第２レンズ２０のレンズ面２２のサグ量Ｓａｇ２２、および直径Ｄ２２は各々、０．６００ｍｍ、および２．５８６ｍｍである。従って、比（Ｓａｇ２２／（Ｄ２２／２））は、０．４６４であり、条件式（４）を満たしている。

合成焦点距離ｆ１２、ｆ３４５６は各々、−１．３１９ｍｍ、２．３７４ｍｍである。従って、比ｆ１２／ｆ３４５６の絶対値は０．５５６であり、条件（５）を満たしている。

合成焦点距離ｆ１２、およびレンズ系全体のｆ０は各々、−１．３１９ｍｍ、および０．９４５ｍｍである。従って、比ｆ１２／ｆ０の絶対値は１．４０であり、条件式（６）を満たしている。

合成焦点距離ｆ４５６、およびレンズ系全体の焦点距離ｆ０は各々、２．８３２ｍｍ、および０．９４５ｍｍである。従って、比ｆ４５６／ｆ０は３．００であり、条件式（７）を満たしている。

レンズ系全体の焦点距離ｆ０、および全長ｄ０は各々、０．９４５ｍｍ、および１２．３９３ｍｍである。従って、比ｄ０／ｆ０は１３．１２であり、条件式（８）を満たしている。

第１レンズ１０の屈折率Ｎｄ（ｎ１）は、１．８７６であり、条件式（９）を満たしている。

このように構成した広角レンズ１００でも、実施形態１と同様、第１レンズ１０のレンズ面１０２は、図５に実線Ｌ１で示す反射率特性を示す反射防止層１８が形成されている。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、第１レンズ１０がガラスレンズであったが、プラスチックレンズであってもよい。この場合、第１レンズ１０の像側Ｌｂのレンズ面１０２を非球面とすることができる。

本発明では、第３レンズの物体側のレンズ面のサグ量Ｓａｇ３１と第３レンズの物体側のレンズ面の半径（Ｄ３１／２）との比（Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２））の絶対値が下限（０）を超えるため、第３レンズの物体側のレンズ面が平面にならない。従って、各種収差を適正に補正することができる。また、比（Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２））の絶対値に上限（０．１２５）を設けたため、第２レンズと第３レンズとの間で、サグ量が大きな凹面同士が対向することを回避することができる。従って、第２レンズと第３レンズとの間で、サグ量が大きな凹面の間での多重反射を抑制することができるので、第２レンズの像側のレンズ面と第３レンズの物体側のレンズ面との間での多重反射に起因するスポット状のゴーストの発生を抑制することができる。

Claims (7)

1. 物体側から像側に向けて、前群、絞り、および後群が順に配置され、
   前記前群では、最も物体側から像側に向けて、少なくとも、第１レンズ、第２レンズ、および第３レンズが順に配置され、
   前記第１レンズは、像側のレンズ面が凹曲面である負メニスカスレンズであり、
   前記第２レンズは、像側のレンズ面が凹曲面である負レンズであり、
   前記第３レンズは、像側のレンズ面が凸曲面である正レンズであり、
   前記第３レンズの物体側のレンズ面のサグ量をＳａｇ３１（ｍｍ）とし、前記第３レンズの物体側のレンズ面の直径をＤ３１（ｍｍ）としたとき、サグ量Ｓａｇ３１および直径Ｄ３１は、以下の条件式
   ０＜｜Ｓａｇ３１／（Ｄ３１／２）｜＜０．１２５
   を満たすことを特徴とする広角レンズ。
2. 前記第２レンズの像側のレンズ面のサグ量をＳａｇ２２（ｍｍ）とし、前記第２レンズの像側のレンズ面の直径をＤ２２（ｍｍ）としたとき、サグ量Ｓａｇ２２および直径Ｄ２２は、以下の条件式
   ０．４００＜Ｓａｇ２２／（Ｄ２２／２）＜１．７３３
   を満たすことを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ。
3. 前記第２レンズの物体側のレンズ面のサグ量をＳａｇ２１（ｍｍ）とし、前記第２レンズの物体側のレンズ面の直径をＤ２１（ｍｍ）としたとき、サグ量Ｓａｇ２１および直径Ｄ２１は、以下の条件式
   ０＜｜Ｓａｇ２１／（Ｄ２１／２）｜＜０．１２５
   を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の広角レンズ。
4. 少なくとも前記第１レンズの像側のレンズ面には反射防止層が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の広角レンズ。
5. 前記第１レンズの像側のレンズ面には、前記反射防止層として、４３０ｎｍから８５０ｎｍまでの波長域における反射率を１．５％以下とする反射防止層が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の広角レンズ。
6. 前記第１レンズの像側のレンズ面のサグ量をＳａｇ１２（ｍｍ）とし、前記第１レンズの像側のレンズ面の直径をＤ１２（ｍｍ）としたとき、サグ量Ｓａｇ１２および直径Ｄ１２は、以下の条件式
   ０．５７７＜Ｓａｇ１２／（Ｄ１２／２）＜１．７３３
   を満たすことを特徴とする請求項４に記載の広角レンズ。
7. 前記前群は、物体側から像側に向けて順に配置された前記第１レンズ、前記第２レンズ、および前記第３レンズからなり、
   前記後群は、物体側から像側に向けて順に配置された第４レンズ、第５レンズ、および第６レンズからなり、
   前記第３レンズは、像側のレンズ面が凸曲面である正レンズであり、
   前記第４レンズは、像側のレンズ面が凸曲面である正レンズであり、
   前記第５レンズは、像側のレンズ面が凹曲面である負レンズであり、
   前記第６レンズは、物体側のレンズ面および像側のレンズ面が凸曲面である両凸レンズであり、
   前記第２レンズ、前記第３レンズ、前記第５レンズ、および前記第６レンズは、プラスチックレンズであり、
   前記第４レンズは、ガラスレンズであり、
   前記第５レンズと前記第６レンズは、前記第５レンズの像側のレンズ面と前記第６レンズの物体側のレンズ面が接合された接合レンズを構成していることを特徴とする請求項１または２に記載の広角レンズ。

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