(57)【要約】本発明は、撮像素子の高画素に対応し得、より良好な光学性能および超広画角を有する小型な広角光学系を提供する。このため、本発明の広角光学系は、物体側より像側へ順に、前群１１と、絞り１２と、後群１３とから構成されて成り、前群１１は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第１レンズ１１１と、負の光学的パワーを有する第２レンズ１１２と、正の光学的パワーを有する第３レンズ１１３とから構成されて成り、後群１３は、物体側より像側へ順に、正の光学的パワーを有する第４レンズ１３１と、負の光学的パワーを有する第５レンズ１３２とから構成されて成り、絞り１２を挟んだ一対のレンズ１１３、１３１の前記絞りからそれぞれ遠い側の面が凸面である。
2010001713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に、前群と、絞りと、後群とから構成されて成り、
前記前群は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第１レンズと、負の光学的パワーを有する第２レンズと、正の光学的パワーを有する第３レンズとから構成されて成り、
前記後群は、物体側より像側へ順に、正の光学的パワーを有する第４レンズと、負の光学的パワーを有する第５レンズとから構成されて成り、
前記絞りを挟んだ一対のレンズの前記絞りからそれぞれ遠い側の面が凸面であることを特徴とする広角光学系。
【請求項２】
下記（１）の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の広角光学系。
Ｒｆｓ／Ｒｒｓ＜０      ・・・（１）
ただし、
Ｒｆｓ：前記絞りの物体側に配置され、前記絞りに最も近接したレンズの物体側の曲率半径
Ｒｒｓ：前記絞りの像面側に配置され、前記絞りに最も近接したレンズの像面側の曲率半径
【請求項３】
下記（２）の条件式を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の広角光学系。
１＜Ｆｆｓ／Ｆｒｓ＜４      ・・・（２）
ただし、
Ｆｆｓ：前記絞りの物体側に配置され、前記絞りに最も近接したレンズの焦点距離
Ｆｒｓ：前記絞りの像面側に配置され、前記絞りに最も近接したレンズの焦点距離
【請求項４】
下記（３）の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の広角光学系。
１．７＜νｄ４／νｄ３＜２．７      ・・・（３）
ただし、
νｄ３：前記第３レンズのアッベ数
νｄ４：前記第4レンズのアッベ数
【請求項５】
下記（４）の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の広角光学系。
３＞νｄ４／νｄ５＞１．５      ・・・（４）
ただし、
νｄ４：前記第４レンズのアッベ数
νｄ５：前記第５レンズのアッベ数
【請求項６】
前記第２から第５レンズは、それぞれ、少なくとも１面の非球面を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の広角光学系。
【請求項７】
下記（５）の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の広角光学系。
Ｆｆ／Ｆｒ＞０    ・・・（５）
ただし、
Ｆｆ：前記前群の焦点距離
Ｆｒ：前記後群の焦点距離
【請求項８】
下記（６）の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の広角光学系。
−１．５＞Ｆ３／Ｆ１２＞−２．８      ・・・（６）
ただし、
Ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
Ｆ１２：前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離
【請求項９】
下記（７）の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の広角光学系。
−２＜Ｆ５／Ｆ４＜−１      ・・・（７）
ただし、
Ｆ４：前記第４レンズの焦点距離
Ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
【請求項１０】
前記第１レンズは、ガラス材料製レンズであることを特徴する請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の広角光学系。
【請求項１１】
前記第２レンズは、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることを特徴する請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の広角光学系。
【請求項１２】
前記第３レンズは、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることを特徴する請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の広角光学系。
【請求項１３】
前記第４レンズは、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることを特徴する請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の広角光学系。
【請求項１４】
前記第５レンズは、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることを特徴する請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の広角光学系。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の広角光学系と、
前記広角光学系で形成された被写体の光学像を撮像する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
前記撮像素子の出力に対し所定の画像処理を行う画像処理部を有することを特徴とする請求項１５に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記所定の画像処理は、前記撮像素子の受光面上に形成される前記被写体の光学像における歪みを補正する歪補正処理を含むことを特徴とする請求項１６に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車載カメラや監視カメラ等のモニタ用途の撮像装置に好適に用いられる広画角でコンパクトな広角光学系、特に、全画角１８０度以上の超広角な超広角光学系に好適な広角光学系に関する。そして、本発明は、この広角光学系を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周囲の映像情報を少数のカメラで広範囲に撮像する場合、一般に、大きな撮影画角（広画角）を有する広角光学系が採用される。例えば、車載用や監視用等の用途では、このような広角光学系が利用されている。【０００３】
このような広角光学系は、例えば、特許文献１から特許文献３に開示されている。特許文献１に開示の広角光学系では、４、５枚程度の少ないレンズ枚数で、超広角の際に問題となり易いいわゆるシェーディングを抑制することができている。また、特許文献２に開示の広角光学系では、４枚という少ないレンズ枚数で、超広角が達成されている。また、特許文献３に開示の広角光学系では、６枚のレンズを使用することによって、比較的良好な光学性能が達成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２７４２６号公報
【特許文献２】特開２００６−２５９７０４号公報
【特許文献３】特開２００７−２４９０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年では、車載用や監視用等の用途において、より高解像度でかつ小型化された光学系が要求されている。特に、例えば車両のバックモニタ用の車載カメラ等であれば、広画角であるばかりではなく、運転者の視界を遮らないという実用的な観点や車の美観の観点等から、より小型化された光学系が要求されている。また、撮像素子の高画素化に伴って、それに対応しながら小型で良好な光学性能を有した光学系も求められている。【０００６】
前記特許文献１に開示の広角光学系では、小型化に伴って各レンズの光学的パワー、とりわけ正レンズの光学的パワーが強くなるため、共軸系、偏芯系ともに製造誤差感度が高くなり、コストアップや製品性能の劣化に繋がるという課題があった。【０００７】
また、前記特許文献２に開示の広角光学系では、その少ないレンズ枚数によって前記撮像素子の高画素化に対応した光学系を達成することが困難であるという課題があった。【０００８】
一方、前記特許文献３に開示の広角光学系では、６枚のレンズを使用することによって比較的良好な光学性能が達成されているが、このように６枚のレンズを使用しているため、光学系の小型化に対応することに課題があった。【０００９】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、撮像素子の高画素に対応することができ、より良好な光学性能および全画角１８０度以上の超広画角を有する小型な広角光学系を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下のような構成を有する広角光学系および撮像装置を提供するものである。なお、以下の説明において使用されている用語は、本明細書においては、次の通り定義されているものとする。
（ａ）屈折率は、ｄ線の波長（５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率である。
（ｂ）アッベ数νｄは、ｄ線、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）、Ｃ線（６５６．２８ｎｍ）に対する屈折率を各々ｎｄ、ｎＦ、ｎＣとした場合に、
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
の定義式で求められる。
（ｃ）面形状に関する表記は、近軸曲率に基づいた表記である。したがって、レンズについて、「凹」、「凸」または「メニスカス」という表記を用いた場合、これらは光軸近傍（レンズの中心付近）でのレンズ形状を表しているものとする。
（ｄ）複合型非球面レンズに用いる樹脂材料は、基板ガラス材料の付加的機能しかないため、単独の光学部材として扱わず、基板ガラス材料が非球面を有する場合と同等の扱いとし、レンズ枚数も１枚として取り扱うものとする。そして、レンズ屈折率も基板となっているガラス材料の屈折率とする。複合型非球面レンズは、基板となるガラス材料の上に薄い樹脂材料を塗布して非球面形状としたレンズである。【００１１】
本発明の一態様にかかる広角光学系は、物体側より像側へ順に、前群と、絞りと、後群とから構成されて成り、前記前群は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第１レンズと、負の光学的パワーを有する第２レンズと、正の光学的パワーを有する第３レンズとから構成されて成り、前記後群は、物体側より像側へ順に、正の光学的パワーを有する第４レンズと、負の光学的パワーを有する第５レンズとから構成されて成り、前記絞りを挟んだ一対のレンズの前記絞りからそれぞれ遠い側の面が凸面であることを特徴とする。【００１２】
このような構成の広角光学系では、第１から第５レンズを前記順に配置することによって、広画角、特に超広画角が達成されつつ、かつ、より良好な光学性能が維持されながら光学系の小型化も達成される。また、物体側より像側へ順に負レンズ２枚と正レンズ１枚とを配置することによって、負レンズの光学的パワーが適切に分担され、像面への軸外光線入射角を抑えることが可能となる。そして、絞りより像側に正レンズおよび負レンズをそれぞれ１枚ずつ配置することによって、色収差も効果的に補正することが可能となる。【００１３】
また、この上述の広角光学系において、好ましくは、下記（１）の条件式を満足することである。
Ｒｆｓ／Ｒｒｓ＜０      ・・・（１）
ただし、Ｒｆｓは、前記絞りの物体側に配置され、前記絞りに最も近接したレンズの物体側の曲率半径であり、Ｒｒｓは、前記絞りの像面側に配置され、前記絞りに最も近接したレンズの像面側の曲率半径である。【００１４】
この構成において、前記条件式（１）の上限を上回ると、絞りを中心に絞りを挟んで近接しているレンズ面が非対称となることから、諸収差が発生し易くなる。そのため、収差を良好に補正することが困難となって、好ましくない。【００１５】
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記（２）の条件式を満足することである。
１＜Ｆｆｓ／Ｆｒｓ＜４      ・・・（２）
ただし、Ｆｆｓは、前記絞りの物体側に配置され、前記絞りに最も近接したレンズの焦点距離であり、Ｆｒｓは、前記絞りの像面側に配置され、前記絞りに最も近接したレンズの焦点距離である。【００１６】
この構成において、前記条件式（２）の上限を上回ると、絞りを挟んだレンズの光学的パワー比が大きくなることから、諸収差が発生し易くなる。そのため、他のレンズにおける収差補正の負担が増え、光学系の小型化や性能向上に対して不利となって、好ましくない。前記条件式（２）の下限を下回ると、絞りを挟んだレンズのパワー配置が制約され、各種収差補正の自由度が少なくなり、同じく性能向上に対して不利となる。【００１７】
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記（３）の条件式を満足することである。
１．７＜νｄ４／νｄ３＜２．７      ・・・（３）
ただし、νｄ３は、前記第３レンズのアッベ数であり、νｄ４は、前記第4レンズのアッベ数である。【００１８】
この構成において、前記条件式（３）の範囲を逸脱すると、絞りを挟んだ一対のレンズにおけるアッベ数のバランスが崩れ色収差を良好に補正することが困難となって、好ましくない。【００１９】
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記（４）の条件式を満足することである。
３＞νｄ４／νｄ５＞１．５      ・・・（４）
ただし、νｄ４は、前記第４レンズのアッベ数であり、νｄ５は、前記第５レンズのアッベ数である。【００２０】
この構成によれば、第４レンズおよび第５レンズがアッベ数の大きく異なるように構成されているので、効果的に色収差を良好に補正することが可能となる。そして、この構成において、前記条件式（４）の下限を下回ると、上記第４レンズおよび第５レンズにおけるアッベ数のバランスがくずれてしまうため、色収差を良好に補正することが困難となって、好ましくない。前記条件式（４）の上限を上回ると、軸上色収差が補正過多となり良好に補正することが困難となる。【００２１】
第１、２レンズの強い負で超広角を達成しているが、さらに倍率色収差を補正するのがより好ましい。前記条件式（３）を満足させて、第３レンズと第４レンズのアッベ数のバランスを取ることで、色収差を補正している。すなわち、正の第３レンズのアッベ数で倍率色収差補正をし、第４レンズのアッベ数で軸上色収差を補正している。さらに、前記条件式（４）を満足させて、第４レンズと第５レンズのアッベ数のバランスを取ることが望ましく、第５レンズのアッベ数で軸上収差をさらに補正することができる。【００２２】
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、前記第２から第５レンズは、それぞれ、少なくとも１面の非球面を有することである。【００２３】
この構成によれば、第２から第５レンズに少なくとも１面の非球面を付加することによって、諸収差を低減しつつ、光学全長を小さくすることに効果がある。【００２４】
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記（５）の条件式を満足することである。
Ｆｆ／Ｆｒ＞０    ・・・（５）
ただし、Ｆｆは、前記前群の焦点距離であり、Ｆｒは、前記後群の焦点距離である。【００２５】
この構成において、前記条件式（５）の下限を下回ると、いわゆるレトロフォーカスとなるため、バックフォーカスが伸びてしまう。そのため、光学系を小型化することが困難となって、好ましくない。【００２６】
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記（６）の条件式を満足することである。
−１．５＞Ｆ３／Ｆ１２＞−２．８      ・・・（６）
ただし、Ｆ３は、前記第３レンズの焦点距離であり、Ｆ１２は、前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離である。【００２７】
この構成において、前記条件式（６）の下限を下回ると、第１および第２レンズがそれぞれ有している負の光学的パワーに対し、第３レンズが有している正の光学的パワーが相対的に弱くなるため、光学系を小型化することが困難となってしまい、好ましくない。前記条件式（６）の上限を上回ると、第１レンズと第２レンズとが有している負のパワーに対して、第３レンズが有している正のパワーが相対的に強くなり偏芯感度が高くなる。その為製造難易度が上がり、生産性の悪化やコスト増に繋がる。【００２８】
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、下記（７）の条件式を満足することである。
−２＜Ｆ５／Ｆ４＜−１      ・・・（７）
ただし、Ｆ４は、前記第４レンズの焦点距離であり、Ｆ５は、前記第５レンズの焦点距離である。【００２９】
この構成によれば、後群を負の光学的パワーを有する第４レンズと正の光学的パワーを有する第５レンズで構成することによって、周辺照度の低下を最小限に抑える効果がある。また、この構成において、前記条件式（７）の上限を上回ると、第５レンズに対して第４レンズの光学的パワーが相対的に緩くなり、光学系の全長を短くすることが困難になって、好ましくない。前記条件式（７）の下限を下回ると、第５レンズのパワーが強くなり、像面部への周辺光束の入射角度が大きくなり周辺照度の低下に繋がる。【００３０】
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、前記第１レンズは、ガラス材料製レンズであることである。【００３１】
この構成によれば、第１レンズをガラス材料製レンズで構成することによって、頑健性、耐薬品性および耐水性等において、その信頼性を確保することが可能となる。一方、第２レンズを樹脂材料製レンズで構成することによって、球面収差、コマ収差および非点収差の補正に効果がある。また、例えば他のレンズを樹脂材料製レンズで構成し、前記非球面をその樹脂材料製レンズに施すことによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。【００３２】
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、前記第２レンズは、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることである。【００３３】
この構成によれば、第２レンズに非球面を配置することによって、球面収差、コマ収差および非点収差を効果的に補正することができ、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。【００３４】
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、前記第３レンズは、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることである。【００３５】
この構成によれば、第３レンズに非球面を配置することによって、球面収差、コマ収差および非点収差の補正に効果がある。また、前記非球面をその樹脂材料製レンズに施すことによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。【００３６】
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、前記第４レンズは、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることである。【００３７】
この構成によれば、第４レンズに非球面を配置することによって、球面収差、コマ収差および非点収差の補正に効果がある。また、前記非球面をその樹脂材料製レンズに施すことによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。【００３８】
また、これら上述の広角光学系において、好ましくは、前記第５レンズは、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることである。【００３９】
この構成によれば、第５レンズに非球面を配置することによって、歪曲収差、球面収差、コマ収差および非点収差の補正に効果がある。また、前記非球面をその樹脂材料製レンズに施すことによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。【００４０】
そして、本発明の他の一態様に係る撮像装置は、これら上述のいずれかの広角光学系と、前記広角光学系で形成された被写体の光学像を撮像する撮像素子とを有することを特徴とする。【００４１】
この構成によれば、比較的広画角な広角光学系を備えた撮像装置の提供が可能となる。【００４２】
また、この上述の撮像装置において、好ましくは、前記撮像素子の出力に対し所定の画像処理を行う画像処理部をさらに有することである。また、これら上述の撮像装置において、好ましくは、前記所定の画像処理は、前記撮像素子の受光面上に形成される前記被写体の光学像における歪みを補正する歪補正処理を含むことである。【００４３】
広角光学系においては、通常の光学系（広角でない光学系）と比較して大きな歪曲収差が発生する。この構成によれば、前記歪曲収差を画像処理で補正することによって、例えば車載用や監視用等の比較的広い範囲に撮像装置を適用することができ、使い勝手の良い映像入力機器（例えばカメラ）を提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、撮像素子の高画素に対応することができ、より良好な光学性能および超広画角を有する小型な広角光学系が提供される。そして、本発明では、このような広角光学系を備えた撮像装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施形態における広角光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。
【図２】実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。
【図３】デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。
【図４】デジタル機器の一実施形態を示す車載用のモニタカメラの概要を説明するための図である。
【図５】実施例１の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。
【図６】実施例２の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。
【図７】実施例３の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。
【図８】実施例４の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。
【図９】実施例５の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。
【図１０】実施例６の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。
【図１１】実施例７の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。
【図１２】実施例８の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。
【図１３】実施例９の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。
【図１４】実施例１０の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。
【図１５】実施例１の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その１）である。
【図１６】実施例１の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その２）である。
【図１７】実施例２の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その１）である。
【図１８】実施例２の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その２）である。
【図１９】実施例３の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その１）である。
【図２０】実施例３の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その２）である。
【図２１】実施例４の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その１）である。
【図２２】実施例４の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その２）である。
【図２３】実施例５の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その１）である。
【図２４】実施例５の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その２）である。
【図２５】実施例６の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その１）である。
【図２６】実施例６の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その２）である。
【図２７】実施例７の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その１）である。
【図２８】実施例７の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その２）である。
【図２９】実施例８の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その１）である。
【図３０】実施例８の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その２）である。
【図３１】実施例９の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その１）である。
【図３２】実施例９の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その２）である。
【図３３】実施例１０の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その１）である。
【図３４】実施例１０の広角光学系におけるレンズ群の収差図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
＜広角光学系の説明＞
図１は、実施形態における広角光学系の説明のための、その構成を模式的に示したレンズ断面図である。
【００４７】
図１において、この広角光学系１は、所定の結像面上に、例えば、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子１５の受光面（像面）上に物体（被写体）の光学像を形成可能な構成とされている撮像装置に好適に備えられるものであって、物体側より像側へ順に、前群１１と、絞り１２と、後群１３とから構成されて成り、前群１１は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第１レンズ１１１と、負の光学的パワーを有する第２レンズ１１２と、正の光学的パワーを有する第３レンズ１１３とから構成されて成る負負正の３成分の光学系であり、後群１３は、物体側より像側へ順に、正の光学的パワーを有する第４レンズ１３１と、負の光学的パワーを有する第５レンズ１３２とから構成されて成る正負の２成分の光学系であり、絞り１２を挟んだ一対のレンズの絞り１２からそれぞれ遠い側の面が凸面である。図１に示す例では、絞り１２を挟んだ一対の第３レンズ１１３および第４レンズ１３１の絞り１２からそれぞれ遠い側の第３レンズ１１３の物体側の面及び第４レンズ１３１の像側の面が凸面である。なお、図１で例示した広角光学系１は、後述する実施例１の広角光学系１Ａ（図５）と同じ構成である。
【００４８】
図１では、第１および第２レンズ１１１、１１２は、それぞれ、物体側に凸の負メニスカスレンズであり、第３レンズ１１３は、両凸の正レンズである。絞り１２は、開口絞りである。そして、第４レンズ１３１は、両凸の正レンズであり、第５レンズ１３２は、両凹の負レンズである。そして、第１レンズ１１１は、例えば光学ガラス等のガラス材料製レンズである。第２から第５レンズ１１２、１１３、１３１、１３２は、両面が非球面であり、これらは、例えばプラスチック等の樹脂材料製レンズである。
【００４９】
このような図１に示す広角光学系１では、第１から第５レンズ１１１、１１２、１１３、１３１、１３２をこの順に配置することによって、全画角９０度以上の広画角、特に、全画角２００度以上の超広画角が達成されつつ、かつ、より良好な光学性能が維持されながら広角光学系１の小型化も達成される。また、物体側より像側へ順に第１および第２レンズ１１１、１１２の負レンズ２枚と第３レンズ１１３の正レンズ１枚とを配置することによって、負レンズの光学的パワーが適切に分担され、像面への軸外光線入射角を抑えることが可能となる。そして、絞り１２より像側に正レンズの第３レンズ１１３および負レンズの第４レンズ１３１をそれぞれ１枚ずつ配置することによって、色収差も効果的に補正することが可能となる。
【００５０】
このような構成の広角光学系１によれば、撮像素子１５の高画素に対応することができ、より良好な光学性能および超広画角を有する小型な広角光学系１が提供される。
【００５１】
さらに、この広角光学系１の像側には、フィルタ１４や撮像素子１５が配置されている。フィルタ１４は、平行平板状の光学素子であり、各種光学フィルタや、撮像素子のカバーガラス等を模式的に表したものである。使用用途、撮像素子、カメラの構成等に応じて、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ等の光学フィルタを適宜に配置することが可能である。撮像素子１５は、この広角光学系１によって結像された被写体の光学像における光量に応じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の画像信号に光電変換して所定の画像処理回路（図１に不図示）へ出力する素子である。これらによって物体側の被写体の光学像が、広角光学系１によってその光軸ＡＸに沿って撮像素子１５の受光面まで導かれ、撮像素子１５によって前記被写体の光学像が撮像される。したがって、本実施形態では、このような広角光学系１を備えた撮像装置も提供される。
【００５２】
また、この広角光学系１では、第２から第５レンズ１１２、１１３、１３１、１３２は、それぞれ、少なくとも１面の非球面を有している。したがって、この広角光学系１では、効果的に、諸収差を低減しつつ、光学全長を小さくすることができる。
【００５３】
また、この広角光学系１では、最物体側の第１レンズ１１１を除き、空気と面しているレンズ面は、すべて非球面である。図１に示す例では、第２から第５レンズ１１２、１１３、１３１、１３２は、それぞれ、両面が非球面である。したがって、この広角光学系１では、広角光学系１のコンパクト化と高画質化との両立を図ることができる。
【００５４】
また、この広角光学系１では、第１レンズ１１１は、ガラス材料製レンズである。したがって、この広角光学系１では、頑健性、耐薬品性および耐水性等において、その信頼性を確保することが可能となる。特に、車載用途において、広角光学系１のレンズ最前面は、剥き出しになることが多いことから、頑健性、耐薬品性および防水性等が求められる。したがって、この広角光学系１では、頑健性、耐薬品性および防水性等の点で有利である。
【００５５】
また、この広角光学系１では、第２レンズ１１２は、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズである。図１に示す例では、第２レンズ１１２は、両面が非球面である。したがって、この広角光学系１では、球面収差、コマ収差および非点収差を効果的に補正することができ、低コストで高性能なレンズを得ることができる。
【００５６】
また、この広角光学系１では、第３レンズ１１３は、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズである。図１に示す例では、第３レンズ１１３は、両面が非球面である。したがって、この広角光学系１では、球面収差、コマ収差および非点収差を効果的に補正することができる。また、前記非球面をその樹脂材料製レンズに施すことによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。
【００５７】
また、この広角光学系１では、第４レンズ１３１は、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズである。図１に示す例では、第４レンズ１３１は、両面が非球面である。したがって、この広角光学系１では、球面収差、コマ収差および非点収差を効果的に補正することができる。また、前記非球面をその樹脂材料製レンズに施すことによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。
【００５８】
また、この広角光学系１では、第５レンズ１３２は、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズである。図１に示す例では、第５レンズ１３２は、両面が非球面である。したがって、この広角光学系１では、歪曲収差、球面収差、コマ収差および非点収差を効果的に補正することができる。また、前記非球面をその樹脂材料製レンズに施すことによって、低コストで高性能なレンズを得ることが可能となる。
【００５９】
また、この広角光学系１において、絞り１２の物体側に配置され、絞り１２に最も近接したレンズ（図１に示す例では第３レンズ１１３）の物体側の曲率半径をＲｆｓとし、絞り１２の像面側に配置され、絞り１２に最も近接したレンズ（図１に示す例では第４レンズ１３１）の像面側の曲率半径をＲｒｓとする場合に、下記（１）の条件式を満足することが好ましい。
Ｒｆｓ／Ｒｒｓ＜０      ・・・（１）
この構成において、前記条件式（１）の上限を上回ると、絞り１２を中心に絞り１２を挟んで近接しているレンズ面が非対称となることから、諸収差が発生し易くなる。そのため、収差を良好に補正することが困難となって、好ましくない。したがって、この構成によれば、収差を良好に補正することができる。
【００６０】
また、この広角光学系１において、絞り１２の物体側に配置され、絞り１２に最も近接したレンズ（図１に示す例では第３レンズ１１３）の焦点距離をＦｆｓとし、絞り１２の像面側に配置され、絞り１２に最も近接したレンズ（図１に示す例では第４レンズ１３１）の焦点距離をＦｒｓとする場合に、下記（２）の条件式を満足することが好ましい。
１＜Ｆｆｓ／Ｆｒｓ＜４      ・・・（２）
この構成において、前記条件式（２）の上限を上回ると、絞り１２を挟んだ一対のレンズ（図１に示す例では第３および第４レンズ１１３、１３１）における光学的パワー比が大きくなることから、諸収差が発生し易くなる。そのため、他のレンズにおける収差補正の負担が増え、光学系の小型化や性能向上に対して不利となって、好ましくない。前記条件式（２）の下限を下回ると、絞り１２を挟んだ一対のレンズ（図１に示す例では第３および第４レンズ１１３、１３１）における光学的パワー配置が制約され、各種収差補正の自由度が少なくなり、同じく性能向上に対して不利となる。したがって、この構成によれば、光学系１の小型化や性能向上を図ることが可能となる。
【００６１】
そして、この広角光学系１において、下記（２’）の条件式を満足することがより好ましい。
１＜Ｆｆｓ／Ｆｒｓ＜２．５      ・・・（２’）
この構成において、上限未満であれば、光学的パワー比が小さくなって諸収差が抑制される。このため、小型化や性能向上の点で有利となる。したがって、この構成によれば、光学系１のより一層の小型化やより一層の性能向上を図ることが可能となる。
【００６２】
また、この広角光学系１において、第３レンズ１１３のアッベ数をνｄ３とし、第４レンズ１３１のアッベ数をνｄ４とする場合に、下記（３）の条件式を満足することが好ましい。
１．７＜νｄ４／νｄ３＜２．７      ・・・（３）
この構成において、前記条件式（３）の範囲を逸脱すると、絞り１２を挟んだ一対のレンズにおけるアッベ数のバランスが崩れ色収差を良好に補正することが困難となって、好ましくない。したがって、この構成によれば、色収差を良好に補正することが可能となる。
【００６３】
本件では物体側から負レンズ２枚を配置することで、大きな画角の光を集光させ全画角１８０度以上の超広角を達成している。前記２枚の負レンズで生じる倍率色収差を補正するのが好ましい。その倍率色収差を補正する為には正のパワーを有する第３レンズのアッベ数を小さくする必要がある。さらに軸上色収差を良好に補正する為には、正のパワーを有する第４レンズのアッベ数を適切に設定する必要がある。
【００６４】
また、この広角光学系１において、第４レンズ１３１のアッベ数をνｄ４とし、第５レンズ１３２のアッベ数をνｄ５とする場合に、下記（４）の条件式を満足することが好ましい。
３＞νｄ４／νｄ５＞１．５      ・・・（４）
この構成によれば、第４レンズ１３１および第５レンズ１３２がアッベ数の大きく異なるように構成されているので、効果的に色収差を良好に補正することができる。そして、この構成において、前記条件式（４）の下限を下回ると、第４レンズ１３１および第５レンズ１３２におけるアッベ数のバランスがくずれてしまうため、色収差を良好に補正することが困難となって、好ましくない。前記条件式（４）の上限を上回ると、軸上色収差が補正過多となり良好に補正することが困難となる。
【００６５】
また、この広角光学系１において、前群１１の焦点距離をＦｆとし、後群１３の焦点距離をＦｒとする場合に、下記（５）の条件式を満足することが好ましい。
Ｆｆ／Ｆｒ＞０    ・・・（５）
この構成において、前記条件式（５）の下限を下回ると、いわゆるレトロフォーカスとなるため、バックフォーカスが伸びてしまう。そのため、光学系を小型化することが困難となって、好ましくない。したがって、この構成によれば、広角光学系１の小型化を図ることができる。
【００６６】
また、この広角光学系１において、第３レンズ１１３の焦点距離をＦ３とし第１レンズ１１１と第２レンズ１２１との合成焦点距離をＦ１２とする場合に、下記（６）の条件式を満足することが好ましい。
−１．５＞Ｆ３／Ｆ１２＞−２．８      ・・・（６）
この構成において、前記条件式（６）の下限を下回ると、第１および第２レンズ１１１、１１２がそれぞれ有している負の光学的パワーに対し、第３レンズ１１３が有している正の光学的パワーが相対的に弱くなるため、光学系を小型化することが困難となってしまい、好ましくない。したがって、この構成によれば、広角光学系１の小型化を図ることができる。前記条件式（６）の上限を上回ると、第１レンズと第２レンズとが有している負のパワーに対して、第３レンズが有している正のパワーが相対的に強くなり偏芯感度が高くなる。その為製造難易度が上がり、生産性の悪化やコスト増に繋がる。
【００６７】
そして、この広角光学系１において、下記（６’）の条件式を満足することがより好ましい。
−１．５＞Ｆ３／Ｆ１２＞−２．５      ・・・（６’）
この構成において、前記条件式（６’）の下限を下回ると、第１および第２レンズ１１１、１１２がそれぞれ有している負の光学的パワーに対し、第３レンズ１１３が有している正の光学的パワーが相対的に弱くなるため、第１および第２レンズ１１１、１１２の各負レンズで曲げられた光束を正の第３レンズ１１３で集光させる光学的パワーが緩くなるため、光学系を小型化することが困難となってしまい、好ましくない。したがって、この構成によれば、広角光学系１の小型化を図ることができる。
【００６８】
また、この広角光学系１において、第４レンズ１３１の焦点距離をＦ４とし、第５レンズ１３２の焦点距離をＦ５とする場合に、下記（７）の条件式を満足することが好ましい。
−２＜Ｆ５／Ｆ４＜−１      ・・・（７）
この構成によれば、後群１３を負の光学的パワーを有する第４レンズ１３１と正の光学的パワーを有する第５レンズ１３２で構成することによって、周辺照度の低下を最小限に抑える効果がある。また、この構成において、前記条件式（７）の上限を上回ると、第４レンズ１３１と第５レンズ１３２とにおけるアッベ数のバランスがくずれてしまうため、色収差を良好に補正することが困難になって、好ましくない。したがって、この構成によれば、広角光学系１の小型化を図ることができる。前記条件式（７）の下限を下回ると、第５レンズのパワーが強くなり、像面部への周辺光束の入射角度が大きくなり周辺照度の低下に繋がる。
【００６９】
また、この広角光学系１において、非球面を有するガラスレンズは、ガラスモールド非球面レンズや、研削非球面ガラスレンズや、複合型非球面レンズ（球面ガラスレンズ上に非球面形状の樹脂を形成したもの）であってもよい。ガラスモールド非球面レンズは、大量生産に向き好ましく、複合型非球面レンズは、基板となり得るガラス材料の種類が多いため、設計の自由度が高くなる。特に、高屈折率材料を用いた非球面レンズでは、モールド形成が容易ではないため、複合型非球面レンズが好ましい。また、片面非球面の場合には、複合型非球面レンズの利点を最大限に活用することが可能となる。
【００７０】
また、この広角光学系１において、最も物体側のレンズ（図１に示す例では第１レンズ１１）は、前記最も物体側のレンズにおけるガラス材料の粉末を０．０１ｍｏｌ／ｌの硝酸水溶液中に入れて、沸騰水浴中で加熱し、その質量減（％）として算出される耐酸性の値をＤＡ１とする場合に、下記（８）の条件式を満足するガラス材料製レンズであることが好ましい。
ＤＡ１＜０．３５      ・・・（８）
この条件式（８）の上限を上回ると、最物体側のレンズが剥き出しの状態で外的環境に晒された場合に、例えばいわゆるヤケ等の化学反応が生じてしまって広角光学系１の光学特性が低下してしまうが、最物体側のレンズが条件式（８）を満足するので、光学特性の低下を抑えることができる。ここで、本発明における記載の数値および測定方法は、ＨＯＹＡ株式会社の光学ガラスカタログの記載または株式会社住田光学ガラスの光学ガラスカタログの記載を採用している。
【００７１】
また、この広角光学系１において、最も物体側のレンズ（図１に示す例では第１レンズ１１）は、ヌープ硬さをＨｋ１とし、直径４３．７ｍｍ（両面で３０ｃｍ２）で厚さ約５ｍｍの対面研磨されたガラス試料を、よく撹拌されている５０℃、０．０１ｍｏｌ／ｌの三リン酸五ナトリウム（Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０）水溶液中に、１時間浸漬した場合の単位面積当たりの質量減（ｍｇ／（ｃｍ２・ｈ）の値をＤＳ１とする場合に、下記（９）および（１０）の条件式のいずれか一方または両方を満足することが好ましい。
Ｈｋ１＞３５０      ・・・（９）
ＤＳ１≦０．０１      ・・・（１０）
この条件式（９）および（１０）の少なくとも一方を満足する材料、例えばガラス材料は、頑健性、耐薬品性および防水性等に優れている。最物体側の第１レンズ１１は、このような材料のレンズであるので、例えば、広角光学系１の前にレンズ保護部材が配置されずに最物体側のレンズが剥き出しとなっても、頑健性、耐薬品性および防水性等に優れ、撮像性能の悪化を抑制することができ、好ましい。特に、車載用途においては、最前面が剥き出しに成ることが多く、好適である。
＜広角光学系を組み込んだデジタル機器の説明＞
次に、上述の広角光学系１を備えたデジタル機器について説明する。
【００７２】
図２は、実施形態におけるデジタル機器の構成を示すブロック図である。図２において、デジタル機器３は、撮像機能のために、撮像部３０、画像生成部３１、画像データバッファ３２、画像処理部３３、駆動部３４、制御部３５、記憶部３６およびＩ／Ｆ部３７を備えて構成される。デジタル機器３としては、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視用や車載用等の用途のモニタカメラ等の撮像装置、携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）等の撮像機能を備えた携帯端末、パーソナルコンピュータおよびモバイルコンピュータ等の撮像機能を備えたコンピュータを挙げることができ、これらの周辺機器（例えば、マウス、スキャナおよびプリンタなど）を含んでよい。
【００７３】
撮像部３０は、広角光学系１と撮像素子１５とを備えて構成される。広角光学系１は、所定の結像面上に、図２に示す例では撮像素子１５上に被写体の光学像を形成する。被写体からの光線は、広角光学系１によって撮像素子１５の受光面上に結像され、被写体の光学像となる。
【００７４】
撮像素子１５は、広角光学系１によって導かれた被写体の光学像を電気的な信号に変換する素子であり、上述したように、広角光学系１により結像された被写体の光学像をＲ、Ｇ、Ｂの色成分の電気信号（画像信号）に変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の画像信号として画像生成部３１に出力する。撮像素子１５は、制御部３５によって静止画あるいは動画のいずれか一方の撮像、または、撮像素子１５における各画素の出力信号の読出し（水平同期、垂直同期、転送）等の撮像動作が制御される。撮像素子１５は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子であってよく、またカラーの撮像素子やモノクロの撮像素子であってよい。
【００７５】
画像生成部３１は、撮像素子１５からのアナログ出力信号に対し、増幅処理、デジタル変換処理などを行うと共に、画像全体に対して適正な黒レベルの決定、γ補正、ホワイトバランス調整（ＷＢ調整）、輪郭補正および色ムラ補正などの周知の画像処理を行って、画像信号から各画素の画像データを生成する。画像生成部３１で生成された画像データは、画像データバッファ３２に出力される。
【００７６】
画像データバッファ３２は、画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対し画像処理部３３によって後述の処理を行うための作業領域として用いられるメモリであり、例えば、揮発性の記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などで構成される。
【００７７】
画像処理部３３は、画像データバッファ３２の画像データに対し、解像度変換等の画像処理を行う回路である。また、必要に応じて画像処理部３３は、撮像素子１５の受光面上に形成される被写体の光学像における歪みを補正する公知の歪み補正処理等の、広角光学系１では補正しきれなかった収差を補正するように構成されてもよい。歪み補正は、収差によって歪んだ画像を肉眼で見える光景と同様な相似形の略歪みのない自然な画像に補正するものである。このように構成することによって、広角光学系１によって撮像素子１５へ導かれた被写体の光学像に歪みが生じていたとしても、略歪みのない自然な画像を生成することが可能となる。
【００７８】
駆動部３４は、制御部３５から出力される制御信号に基づいて、レンズを光軸方向に移動する図略のレンズ駆動装置を動作させることによって、広角光学系１のフォーカシングを行う回路である。
【００７９】
制御部３５は、例えばマイクロプロセッサ、記憶素子およびその周辺回路などを備えて構成され、撮像部３０、画像生成部３１、画像データバッファ３２、画像処理部３３、駆動部３４、記憶部３６およびＩ／Ｆ部３７の各部の動作をその機能に従って制御する。すなわち、この制御部３５によって、デジタル機器３は、被写体の静止画撮影および動画撮影の少なくとも一方の撮影を実行するよう制御される。
【００８０】
記憶部３６は、被写体の静止画撮影または動画撮影によって生成された画像データを記憶する記憶回路であり、例えば、不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や、書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＲＡＭなどを備えて構成される。つまり、記憶部３６は、静止画用および動画用のメモリとしての機能を有する。
【００８１】
Ｉ／Ｆ部３７は、外部機器と画像データを送受信するインターフェースであり、例えば、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４などの規格に準拠したインターフェースである。
【００８２】
このような構成のデジタル機器３の撮像動作に次について説明する。
【００８３】
静止画を撮影する場合は、制御部３５は、デジタル機器３の各部に静止画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部３４を介して図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子１５の受光面に周期的に繰り返し結像され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部３１に出力される。その画像信号は、画像データバッファ３２に一時的に記憶され、画像処理部３３により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像が図略のディスプレイ（表示装置）に表示される。そして、撮影者は、前記ディスプレイを参照することで、主被写体をその画面中の所望の位置に収まるように調整することが可能となる。この状態でいわゆる図略のシャッタボタンが押されることによって、静止画用のメモリとしての記憶部３６に画像データが格納され、静止画像が得られる。
【００８４】
また、動画撮影を行う場合は、制御部３５は、デジタル機器３の各部に動画の撮影を行わせるように制御する。後は、静止画撮影の場合と同様にして、撮影者は、前記ディスプレイを参照することで、広角光学系１を通して得た被写体の像が、その画面中の所望の位置に収まるように調整することができる。この場合において、静止画撮影と同様に、前記シャッタボタンを押すことによって、動画撮影が開始される。
【００８５】
動画撮影時、制御部３５は、デジタル機器３の各部に動画の撮影を行わせるように制御すると共に、駆動部３４を介して図略の前記レンズ駆動装置を動作させ、フォーカシングを行う。これによって、ピントの合った光学像が撮像素子１５の受光面に周期的に繰り返し結像され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部３１に出力される。その画像信号は、画像データバッファ３２に一時的に記憶され、画像処理部３３により画像処理が行われた後、その画像信号に基づく画像が図略の前記ディスプレイに表示される。そして、もう一度、前記シャッタボタンを押すことで、動画撮影が終了する。撮影された動画像は、動画用のメモリとしての記憶部３６に導かれて格納される。
【００８６】
このようなデジタル機器３では、撮像素子１５の高画素に対応することができ、より良好な光学性能および超広画角を有する小型な広角光学系１を備えるので、小型化を図りつつ高画素な撮像素子１５を採用することができる。
【００８７】
次に、この広角光学系１を備えたデジタル機器の具体例として、携帯電話機に広角光学系１を搭載した場合および車載用のモニタカメラに広角光学系１を搭載した場合について、それぞれ、以下に説明する。
【００８８】
図３は、デジタル機器の一実施形態を示すカメラ付携帯電話機の外観構成図である。図３（Ａ）は、携帯電話機の操作面を示し、図３（Ｂ）は、操作面の裏面、つまり背面を示す。
【００８９】
図３において、携帯電話機５には、上部にアンテナ５１が備えられ、その操作面には、図３（Ａ）に示すように、長方形のディスプレイ５２、画像撮影モードの起動および静止画撮影と動画撮影との切り替えを行う画像撮影ボタン５３、シャッタボタン５５およびダイヤルボタン５６が備えられている。そして、この携帯電話機５には、携帯電話網を用いた電話機能を実現する回路が内蔵されると共に、上述した撮像部３０、画像生成部３１、画像データバッファ３２、画像処理部３３、駆動部３４、制御部３５および記憶部３６が内蔵されており、撮像部３０の広角光学系１が背面に臨んでいる。
【００９０】
画像撮影ボタン５３が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部３５へ出力され、制御部３５は、その操作内容に応じた動作を実行する。そして、シャッタボタン５５が操作されると、その操作内容を表す制御信号が制御部３５へ出力され、制御部３５は、その操作内容に応じた動作を実行する。こうして静止画、あるいは動画が撮像される。
【００９１】
また、本実施形態にかかる広角光学系１は、所定位置に取り付けられ、取り付けられた位置周辺の所定領域の被写体を撮像するモニタカメラ、例えば、車両の周辺領域を撮像する車載用のモニタカメラに好適に搭載される。
【００９２】
図４は、デジタル機器の一実施形態を示す車載用のモニタカメラの概要を説明するための図である。図４において、車載用のモニタカメラ７は、例えば車両９の後方を撮像するように、車両９の後部の所定位置に設置されており、撮像した被写体の画像は、例えばダッシュボードに設置されている図略のモニタに表示される。車載用のモニタカメラ７は、通常、車両９の上方への視野が要求されないことから、その光軸ＡＸが斜め下方を向くように斜め下方に傾斜した姿勢で車両９に取り付けられている。そして、上下方向には、モニタカメラ７の取り付け位置を通る水平線を上端とする画角２φを有する。また、本明細書においては、左右方向の画角も上下方向と同じく２φであるが、それに限られることなく、上下方向と左右方向とで画角が異なっていてもよい。
【００９３】
このような構成の車載カメラ７をバックモニタとして用いた場合の処理の流れを以下に概説する。ユーザ（運転者）は、例えば車体９のダッシュボードに設置されている図略のモニタ（表示装置）を見ながら、車体７をバックさせる。この際に、運転者が確認したい領域と車載カメラ７が撮像している領域とがずれている場合、運転者は、ダッシュボードに設けられた図略の操作ボタンを操作する等の所定の操作を行う。
【００９４】
この操作を受けて制御部３５は、駆動部３４を制御し、撮像部３０の向きを調整する。続いて、制御部３５は、撮像部３０の前記レンズ駆動装置を駆動し、広角光学系１のフォーカシングを行う。これにより、ピントの合った光学像が撮像素子１５の受光面に結像され、Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号に変換された後、画像生成部３１に出力される。その画像信号は、画像データバッファ３２に一時的に記憶され、画像処理部３３により画像処理が行われる。こうして運転者が確認したい領域の略自然な画像は、ダッシュボードに設置されている前記モニタに表示される。
＜広角光学系のより具体的な実施形態の説明＞
以下、図１に示すような広角光学系１、すなわち図３に示すようなデジタル機器３に搭載される撮像装置２１に備えられる広角光学系１の具体的な構成を、図面を参照しつつ説明する。
【実施例】
【００９５】
［実施例１］
図５は、実施例１の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図１５および図１６は、実施例１の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。【００９６】
実施例１の広角光学系１Ａは、図５に示すように、物体側より像側へ順に、前群Ｇｒｆと、開口絞りＳＴと、後群Ｇｒｒとから構成されて成り、前群Ｇｒｆは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）と、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る負負正の３成分の光学系であり、後群Ｇｒｒは、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る正負の２成分の光学系であり、開口絞りＳＴを挟んだ一対の第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の絞りＳＴからそれぞれ遠い側の面、すなわち、第３レンズＬ３の物体側の面及び第４レンズＬ４の像側の面が凸面である。これら第２ないし第５レンズＬ２〜Ｌ５は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。【００９７】
そして、後群Ｇｒｒの像側（第５レンズＬ５の像側）には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。【００９８】
図５において、各レンズ面に付されている番号ｒｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）は、物体側から数えた場合のｉ番目のレンズ面（ただし、レンズの接合面は１つの面として数えるものとする。）であり、ｒｉに「＊」印が付されている面は、非球面であることを示す。なお、開口絞りＳＴ、平行平板ＦＴの両面および撮像素子ＳＲの受光面も１つの面として扱っている。このような取り扱いおよび符号の意義は、後述の実施例２から実施例１０についても同様である（図６ないし図１４）。ただし、全く同一のものであるという意味ではなく、例えば、各実施例１〜１０の各図５〜図１４を通じて、最も物体側に配置されるレンズ面には、同じ符号（ｒ１）が付されているが、これらの曲率等が各実施例１〜１０を通じて同一であるという意味ではない。【００９９】
このような構成の下で、物体側から入射した光線は、光軸ＡＸに沿って、順に第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、開口絞りＳＴ、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５および平行平板ＦＴを通過し、撮像素子ＳＲの受光面に物体の光学像を形成する。そして、撮像素子ＳＲでは、光学像が電気的な信号に変換される。この電気信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理などが施され、デジタル映像信号として例えばデジタルカメラ等のデジタル機器のメモリに記録されたり、有線あるいは無線の通信によって他のデジタル機器に伝送されたりする。【０１００】
実施例１の広角光学系１Ａにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。【０１０１】
数値実施例１
単位  ｍｍ
面データ
面番号          ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面            ∞        ∞
１            13.67      0.7         1.883        40.8
２             5.24      3.31
３＊          10.00      0.95        1.531        56
４＊           1.00      1.21
５＊           2.48      1.94        1.632        23
６＊          -7.64      0.8
７（絞り）      ∞       0.42
８＊           3.78      1.77        1.531        56
９＊          -0.87      0.1
１０＊        -2.76      0.69        1.632        23
１１＊         3.45
１２            ∞       0.500       1.564        47
１３            ∞       0.546
像面            ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝-11.6，Ａ４＝-5.45E-03，Ａ６＝2.62E-04，Ａ８＝-6.68E-06，Ａ１０＝2.74E-07
第４面
Ｋ＝-2.4，Ａ４＝0.109，Ａ６＝-3.47E-02，Ａ８＝3.29E-03，Ａ１０＝2.85E-04
第５面
Ｋ＝-2.3，Ａ４＝0.006，Ａ６＝5.98E-03，Ａ８＝-4.25E-03，Ａ１０＝1.16E-03
第６面
Ｋ＝0，Ａ４＝0.016，Ａ６＝-3.92E-03，Ａ８＝3.21E-03，Ａ１０＝-9.29E-04
第８面
Ｋ＝0，Ａ４＝-0.035，Ａ６＝1.33E-02，Ａ８＝-1.66E-03，Ａ１０＝-3.35E-03
第９面
Ｋ＝-2.8，Ａ４＝-0.079，Ａ６＝5.99E-03，Ａ８＝2.10E-03
第１０面
Ｋ＝-20，Ａ４＝-0.113，Ａ６＝-2.12E-02，Ａ８＝1.12E-02
第１１面
Ｋ＝-47.1，Ａ４＝-0.104，Ａ６＝1.79E-02，Ａ８＝-3.60E-04，Ａ１０＝-4.20E-04
各種データ
焦点距離        1.099
Ｆナンバ        2.762
半画角         91.5
像高            2.276
レンズ全長     14.345
ＢＦ            1.455
上記の面データにおいて、面番号は、図５に示した各レンズ面に付した符号ｒｉ（ｉ＝１，２，３，…）の番号ｉが対応する。番号ｉに＊が付された面は、非球面（非球面形状の屈折光学面または非球面と等価な屈折作用を有する面）であることを示す。【０１０２】
また、“ｒ”は、各面の曲率半径（単位はｍｍ）、“ｄ”は、無限遠合焦状態での光軸上の各レンズ面の間隔（軸上面間隔）、“ｎｄ”は、各レンズのｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、“νｄ”は、アッベ数をそれぞれ示している。なお、開口絞りＳＴ、平行平面板ＦＴの両面、撮像素子ＳＲの受光面の各面は、平面であるために、それらの曲率半径は、∞（無限大）である。【０１０３】
上記の非球面データは、非球面とされている面（面データにおいて番号ｉに＊が付された面）の２次曲面パラメータ（円錐係数Ｋ）と非球面係数Ａｉ（ｉ＝４，６，８，１０，１２）の値とを示すものである。なお、光学面の非球面形状は、面頂点を原点、物体から撮像素子に向かう向きをｚ軸の正の方向とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用い、次式により定義している。
ｚ（ｈ）＝ｃ×ｈ２／［１＋｛１−（１＋Ｋ）×ｃ２×ｈ２｝１／２］＋ΣＡｉ×ｈｉ
ただし、ｚ（ｈ）：高さｈの位置でのｚ軸方向の変位量（面頂点基準）
ｈ：ｚ軸に対して垂直な方向の高さ（ｈ２＝ｘ２＋ｙ２）
ｃ：近軸曲率（＝１／曲率半径）
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｋ：２次曲面パラメータ（円錐係数）
そして、上記非球面データにおいて、「Ｅｎ」は、「１０のｎ乗」を意味する。例えば、「Ｅ＋００１」は、「１０の＋１乗」を意味し、「Ｅ−００３」は、「１０の−３乗」を意味する。【０１０４】
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１の広角光学系１Ａにおける各収差を図１５および図１６にそれぞれ示す。図１５（Ａ）は、球面収差（正弦条件）（ＬＯＮＧＩＴＵＤＩＮＡＬ  ＳＰＨＥＲＩＣＡＬ  ＡＢＥＲＲＡＴＩＯＮ）を示し、図１５（Ｂ）は、非点収差（ＡＳＴＩＧＭＡＴＩＳＭ  ＦＩＥＬＤＣＵＲＶＥＲ）を示し、そして、図１５（Ｃ）は、歪曲収差（ＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮ）を示す。球面収差の横軸は、焦点位置のずれをｍｍ単位で表しており、その縦軸は、入射高で規格化した値で表している。非点収差の横軸は、焦点位置のずれをｍｍ単位で表しており、その縦軸は、像高をｍｍ単位で表している。歪曲収差の横軸は、実際の像高を理想像高に対する割合（％）で表しており、縦軸は、その画角を度単位で表している（ただし、ここでは半画角９０度までを表示）。また、非点収差の図中、破線（ＤＳ）は、サジタル、実線（ＤＭ）は、タンジェンシャルをそれぞれ表している。球面収差の図には、一点鎖線でｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、破線でｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）、実線でＣ線（波長６５６．２８ｎｍ）の３つの光の収差をそれぞれ示してある。非点収差および歪曲収差の図は、上記ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）を用いた場合の結果である。【０１０５】
そして、図１６に横収差を示し、左側がタンジェンシャル（メリディオナル）面の場合を示し、右側がサジタル（ラディアル）面の場合を示し、上から順に、最大画角の場合、中間画角の場合および軸上の場合をそれぞれ示す。各横収差図は、各図中に「像高比Ｙ’／Ｙ’ｍａｘ（半画角ω°）」での、設計波長λに対する横収差（ｍｍ）を示している。各横収差図において、上から順に、像高比Ｙ’／Ｙ’ｍａｘ＝１．００，０．７０，０．００である。なお像高比Ｙ’／Ｙ’ｍａｘは、像高Ｙ’を最大像高Ｙ’ｍａｘで規格化した相対的な像高である。横軸は、主光線に対する入射光線高さをｍｍ単位で表しており、その縦軸は、像面での主光線からずれをｍｍ単位で表している。横収差の図には、同様に、設計波長λとして一点鎖線でｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、破線でｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）、実線でＣ線（波長６５６．２８ｎｍ）の３つの光の収差をそれぞれ示してある。【０１０６】
以上のような扱いは、以下に示す実施例２〜１０にかかるコンストラクションデータ、各収差を示す図１８〜図３４においても同様である。
［実施例２］
図６は、実施例２の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図１７および図１８は、実施例２の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。【０１０７】
実施例２の広角光学系１Ｂは、図６に示すように、物体側より像側へ順に、前群Ｇｒｆと、開口絞りＳＴと、後群Ｇｒｒとから構成されて成り、前群Ｇｒｆは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）と、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る負負正の３成分の光学系であり、後群Ｇｒｒは、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る正負の２成分の光学系であり、開口絞りＳＴを挟んだ一対の第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の絞りＳＴからそれぞれ遠い側の面、すなわち、第３レンズＬ３の物体側の面及び第４レンズＬ４の像側の面が凸面である。これら第２ないし第５レンズＬ２〜Ｌ５は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。【０１０８】
そして、後群Ｇｒｒの像側（第５レンズＬ５の像側）には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。【０１０９】
実施例２の広角光学系１Ｂにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。【０１１０】
数値実施例２
単位  ｍｍ
面データ
面番号          ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面            ∞        ∞
１             15.87      0.8       1.883        40.8
２              6.1       3.68
３＊            8.16      1.1       1.544        56
４＊            1.13      1.53
５＊            2.98      2.26      1.632        23
６＊           -8.95      0.94
７（絞り）      ∞        0.49
８＊            4.34      2.06      1.544        56
９＊           -0.96      0.12
１０＊         -2.49      0.82      1.632        23
１１＊          5.09
１２            ∞       0.500     1.564        47
１３            ∞       0.546
像面            ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝-16.7，Ａ４＝-3.73E-03，Ａ６＝2.09E-04，Ａ８＝-8.90E-06，Ａ１０＝2.81E-07
第４面
Ｋ＝-1.9，Ａ４＝0.042，Ａ６＝-6.67E-03，Ａ８＝-4.90E-04，Ａ１０＝2.01E-04
第５面
Ｋ＝-2.5，Ａ４＝0.005，Ａ６＝2.67E-03，Ａ８＝-1.46E-03，Ａ１０＝2.92E-04
第６面
Ｋ＝0，Ａ４＝0.01，Ａ６＝-1.96E-03，Ａ８＝1.18E-03，Ａ１０＝-2.53E-04
第８面
Ｋ＝0，Ａ４＝-0.023，Ａ６＝6.26E-03，Ａ８＝2.41E-04，Ａ１０＝-1.35E-03
第９面
Ｋ＝-3.1，Ａ４＝-0.054，Ａ６＝2.66E-03，Ａ８＝1.08E-03
第１０面
Ｋ＝-20，Ａ４＝-0.071，Ａ６＝-1.01E-02，Ａ８＝3.88E-03
第１１面
Ｋ＝-71.2，Ａ４＝-0.064，Ａ６＝8.41E-03，Ａ８＝-1.35E-04，Ａ１０＝-1.17E-04
各種データ
焦点距離        1.221
Ｆナンバ        2.762
半画角         91.500
像高            2.276
レンズ全長     14.345
ＢＦ            1.455
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例２の広角光学系１Ｂにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）および図１７（Ｃ）にそれぞれ示し、その横収差図を図１８に示す。
［実施例３］
図７は、実施例３の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図１９および図２０は、実施例３の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。【０１１１】
実施例３の広角光学系１Ｃは、図７に示すように、物体側より像側へ順に、前群Ｇｒｆと、開口絞りＳＴと、後群Ｇｒｒとから構成されて成り、前群Ｇｒｆは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）と、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る負負正の３成分の光学系であり、後群Ｇｒｒは、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る正負の２成分の光学系であり、開口絞りＳＴを挟んだ一対の第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の絞りＳＴからそれぞれ遠い側の面、すなわち、第３レンズＬ３の物体側の面及び第４レンズＬ４の像側の面が凸面である。これら第２ないし第５レンズＬ２〜Ｌ５は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。【０１１２】
そして、後群Ｇｒｒの像側（第５レンズＬ５の像側）には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。【０１１３】
実施例３の広角光学系１Ｃにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。【０１１４】
数値実施例３
単位  ｍｍ
面データ
面番号          ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面            ∞        ∞
１             11.67      0.6       1.883        40.8
２              4.49      2.70
３＊            6         0.81      1.535        56
４＊            0.83      1.12
５＊            2.19      1.66      1.632        23
６＊           -6.58      0.69
７（絞り）      ∞        0.36
８＊            3.20      1.52      1.535        56
９＊           -0.71      0.09
１０＊         -1.83      0.60      1.632        23
１１＊          3.75
１２            ∞       0.429     1.564        47
１３            ∞       0.427
像面            ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝-16.7，Ａ４＝-9.37E-03，Ａ６＝9.73E-04，Ａ８＝-7.64E-05，Ａ１０＝4.45E-06
第４面
Ｋ＝-1.9，Ａ４＝0.106，Ａ６＝-3.10E-02，Ａ８＝-4.20E-03，Ａ１０＝3.18E-03
第５面
Ｋ＝-2.5，Ａ４＝0.013，Ａ６＝1.24E-02，Ａ８＝-1.25E-02，Ａ１０＝4.64E-03
第６面
Ｋ＝0，Ａ４＝0.025，Ａ６＝-9.09E-03，Ａ８＝1.01E-02，Ａ１０＝-4.02E-03
第８面
Ｋ＝0，Ａ４＝-0.057，Ａ６＝2.91E-02，Ａ８＝2.07E-03，Ａ１０＝-2.14E-02
第９面
Ｋ＝-3.1，Ａ４＝-0.136，Ａ６＝1.23E-02，Ａ８＝9.25E-03
第１０面
Ｋ＝-20.0，Ａ４＝-0.178，Ａ６＝-4.69E-02，Ａ８＝3.33E-02
第１１面
Ｋ＝-71.2，Ａ４＝-0.161，Ａ６＝3.91E-02，Ａ８＝-1.16E-03，Ａ１０＝-1.86E-03
各種データ
焦点距離        0.933
Ｆナンバ        2.762
半画角         92.000
像高            1.977
レンズ全長     12.288
ＢＦ            1.207
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例３の広角光学系１Ｃにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）および図１９（Ｃ）にそれぞれ示し、その横収差図を図２０に示す。
［実施例４］
図８は、実施例４の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２１および図２２は、実施例４の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。【０１１５】
実施例４の広角光学系１Ｄは、図８に示すように、物体側より像側へ順に、前群Ｇｒｆと、開口絞りＳＴと、後群Ｇｒｒとから構成されて成り、前群Ｇｒｆは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）と、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る負負正の３成分の光学系であり、後群Ｇｒｒは、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る正負の２成分の光学系であり、開口絞りＳＴを挟んだ一対の第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の絞りＳＴからそれぞれ遠い側の面、すなわち、第３レンズＬ３の物体側の面及び第４レンズＬ４の像側の面が凸面である。これら第２ないし第５レンズＬ２〜Ｌ５は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。【０１１６】
そして、後群Ｇｒｒの像側（第５レンズＬ５の像側）には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。【０１１７】
実施例４の広角光学系１Ｄにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。【０１１８】
数値実施例４
単位  ｍｍ
面データ
面番号          ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面            ∞        ∞
１             14.16      0.7       1.883        40.8
２              5.23      3.32
３＊            7.86      0.92      1.531        56
４＊            0.97      1.24
５＊            2.51      1.88      1.632        23.9
６＊           -7.87      0.81
７（絞り）      ∞        0.47
８＊            3.60      1.79      1.531        56
９＊           -1.03      0.10
１０＊         -6.01      0.65      1.632        23.9
１１＊          3.16
１２            ∞       0.500     1.564        47
１３            ∞       0.520
像面            ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝-13.2，Ａ４＝-5.74E-03，Ａ６＝2.57E-04，Ａ８＝-5.85E-06，Ａ１０＝3.36E-07
第４面
Ｋ＝-2.0，Ａ４＝0.106，Ａ６＝-3.52E-02，Ａ８＝3.39E-03，Ａ１０＝2.95E-04
第５面
Ｋ＝-1.7，Ａ４＝0.004，Ａ６＝5.87E-03，Ａ８＝-4.13E-03，Ａ１０＝1.18E-03
第６面
Ｋ＝0，Ａ４＝0.015，Ａ６＝-2.89E-03，Ａ８＝2.96E-03，Ａ１０＝-1.01E-03
第８面
Ｋ＝0，Ａ４＝-0.033，Ａ６＝1.27E-02，Ａ８＝-1.43E-03，Ａ１０＝-3.27E-03
第９面
Ｋ＝-2.7，Ａ４＝-0.078，Ａ６＝6.34E-03，Ａ８＝1.96E-03
第１０面
Ｋ＝-17.3，Ａ４＝-0.113，Ａ６＝-2.20E-02，Ａ８＝1.11E-02
第１１面
Ｋ＝-30.0，Ａ４＝-0.105，Ａ６＝1.88E-02，Ａ８＝-2.90E-04，Ａ１０＝-4.32E-04
各種データ
焦点距離        1.081
Ｆナンバ        2.890
半画角         94.000
像高            2.309
レンズ全長     14.343
ＢＦ            1.453
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例４の広角光学系１Ｄにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）および図２１（Ｃ）にそれぞれ示し、その横収差図を図２２に示す。
［実施例５］
図９は、実施例５の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２３および図２４は、実施例５の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。【０１１９】
実施例５の広角光学系１Ｅは、図９に示すように、物体側より像側へ順に、前群Ｇｒｆと、開口絞りＳＴと、後群Ｇｒｒとから構成されて成り、前群Ｇｒｆは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）と、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る負負正の３成分の光学系であり、後群Ｇｒｒは、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る正負の２成分の光学系であり、開口絞りＳＴを挟んだ一対の第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の絞りＳＴからそれぞれ遠い側の面、すなわち、第３レンズＬ３の物体側の面及び第４レンズＬ４の像側の面が凸面である。これら第２ないし第５レンズＬ２〜Ｌ５は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。【０１２０】
そして、後群Ｇｒｒの像側（第５レンズＬ５の像側）には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。【０１２１】
実施例５の広角光学系１Ｅにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。【０１２２】
数値実施例５
単位  ｍｍ
面データ
面番号          ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面            ∞        ∞
１             15.87      0.82      1.883        40.8
２              6.10      3.68
３＊            8.16      1.10      1.535        56
４＊            1.13      1.53
５＊            2.98      2.26      1.632        23
６＊           -8.95      0.94
７（絞り）      ∞        0.49
８＊            4.34      2.06      1.535        56
９＊           -0.96      0.12
１０＊         -2.49      0.82      1.632        23
１１＊          5.09
１２            ∞       0.583     1.564        47
１３            ∞       0.580
像面            ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝-16.7，Ａ４＝-3.73E-03，Ａ６＝2.09E-04，Ａ８＝-8.90E-06，Ａ１０＝2.81E-07
第４面
Ｋ＝-1.9，Ａ４＝0.042，Ａ６＝-6.67E-03，Ａ８＝-4.90E-04，Ａ１０＝2.01E-04
第５面
Ｋ＝-2.5，Ａ４＝0.005，Ａ６＝2.67E-03，Ａ８＝-1.46E-03，Ａ１０＝2.92E-04
第６面
Ｋ＝0，Ａ４＝0.010，Ａ６＝-1.96E-03，Ａ８＝1.18E-03，Ａ１０＝-2.53E-04
第８面
Ｋ＝0，Ａ４＝-0.023，Ａ６＝6.26E-03，Ａ８＝2.41E-04，Ａ１０＝-1.35E-03
第９面
Ｋ＝-3.1，Ａ４＝-0.054，Ａ６＝2.66E-03，Ａ８＝1.08E-03
第１０面
Ｋ＝-20.0，Ａ４＝-0.071，Ａ６＝-1.01E-02，Ａ８＝3.88E-03
第１１面
Ｋ＝-71.2，Ａ４＝-0.064，Ａ６＝8.41E-03，Ａ８＝-1.35E-04，Ａ１０＝-1.17E-04
各種データ
焦点距離        1.268
Ｆナンバ        2.762
半画角         93.000
像高            2.723
レンズ全長     16.625
ＢＦ            1.641
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例５の広角光学系１Ｅにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）および図２３（Ｃ）にそれぞれ示し、その横収差図を図２４に示す。
［実施例６］
図１０は、実施例６の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２５および図２６は、実施例６の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。【０１２３】
実施例６の広角光学系１Ｆは、図１０に示すように、物体側より像側へ順に、前群Ｇｒｆと、開口絞りＳＴと、後群Ｇｒｒとから構成されて成り、前群Ｇｒｆは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）と、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る負負正の３成分の光学系であり、後群Ｇｒｒは、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る正負の２成分の光学系であり、開口絞りＳＴを挟んだ一対の第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の絞りＳＴからそれぞれ遠い側の面、すなわち、第３レンズＬ３の物体側の面及び第４レンズＬ４の像側の面が凸面である。これら第２ないし第５レンズＬ２〜Ｌ５は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。【０１２４】
そして、後群Ｇｒｒの像側（第５レンズＬ５の像側）には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。【０１２５】
実施例６の広角光学系１Ｆにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。【０１２６】
数値実施例６
単位  ｍｍ
面データ
面番号          ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面            ∞        ∞
１            9.16        0.7       1.883      40.8
２            3.52        2.12
３＊          4.71        0.70      1.544      56
４＊          0.65        0.88
５＊          1.72        1.30      1.632      23.9
６＊         -5.16        0.54
７（絞り）      ∞        0.28
８＊          2.51        1.19      1.544      56
９＊         -0.56        0.07
１０＊       -1.44        0.50      1.632      23.9
１１＊        2.94
１２            ∞       0.336     1.564      47
１３            ∞       0.278
像面            ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝-16.7，Ａ４＝-1.94E-02，Ａ６＝3.28E-03，Ａ８＝-4.18E-04，Ａ１０＝3.96E-05
第４面
Ｋ＝-1.9，Ａ４＝0.219，Ａ６＝-1.04E-01，Ａ８＝-2.30E-02，Ａ１０＝2.83E-02
第５面
Ｋ＝-2.5，Ａ４＝0.026，Ａ６＝4.17E-02，Ａ８＝-6.85E-02，Ａ１０＝4.13E-02
第６面
Ｋ＝0，Ａ４＝0.051，Ａ６＝-3.06E-02，Ａ８＝5.55E-02，Ａ１０＝-3.57E-02
第８面
Ｋ＝0，Ａ４＝-0.117，Ａ６＝9.79E-02，Ａ８＝1.13E-02，Ａ１０＝-1.91E-01
第９面
Ｋ＝-3.1，Ａ４＝-0.282，Ａ６＝4.16E-02，Ａ８＝5.06E-02
第１０面
Ｋ＝-20.0，Ａ４＝-0.369，Ａ６＝-1.58E-01，Ａ８＝1.82E-01
第１１面
Ｋ＝-71.2，Ａ４＝-0.334，Ａ６＝1.32E-01，Ａ８＝-6.34E-03，Ａ１０＝-1.65E-02
各種データ
焦点距離        0.716
Ｆナンバ        2.762
半画角         95.000
像高            1.628
レンズ全長      9.857
ＢＦ            0.890
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例６の広角光学系１Ｆにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図２５（Ａ）、図２５（Ｂ）および図２５（Ｃ）にそれぞれ示し、その横収差図を図２６に示す。
［実施例７］
図１１は、実施例７の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２７および図２８は、実施例７の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。【０１２７】
実施例７の広角光学系１Ｇは、図１１に示すように、物体側より像側へ順に、前群Ｇｒｆと、開口絞りＳＴと、後群Ｇｒｒとから構成されて成り、前群Ｇｒｆは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）と、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る負負正の３成分の光学系であり、後群Ｇｒｒは、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る正負の２成分の光学系であり、開口絞りＳＴを挟んだ一対の第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の絞りＳＴからそれぞれ遠い側の面、すなわち、第３レンズＬ３の物体側の面及び第４レンズＬ４の像側の面が凸面である。これら第２ないし第５レンズＬ２〜Ｌ５は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。【０１２８】
そして、後群Ｇｒｒの像側（第５レンズＬ５の像側）には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。【０１２９】
実施例７の広角光学系１Ｇにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。【０１３０】
数値実施例７
単位  ｍｍ
面データ
面番号          ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面            ∞        ∞
１             14.04      0.8       1.883        40.8
２              5.02      3.34
３＊           45.95      0.92      1.531        56
４＊            1.20      0.82
５＊            2.26      2.20      1.632        23
６＊           -9.00      0.72
７（絞り）      ∞        0.52
８＊            3.89      1.83      1.531        56
９＊           -1.16      0.10
１０＊          9.57      0.65      1.632        23
１１＊          2.26
１２            ∞       0.500     1.564        47
１３            ∞       0.510
像面            ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝-2.0，Ａ４＝-3.91E-03，Ａ６＝1.94E-04，Ａ８＝-5.42E-06，Ａ１０＝3.72E-07
第４面
Ｋ＝-2.8，Ａ４＝0.109，Ａ６＝-3.56E-02，Ａ８＝3.73E-03，Ａ１０＝2.28E-04
第５面
Ｋ＝-2.7，Ａ４＝0.027，Ａ６＝2.05E-03，Ａ８＝-4.11E-03，Ａ１０＝1.31E-03
第６面
Ｋ＝0，Ａ４＝0.026，Ａ６＝-1.23E-03，Ａ８＝1.58E-04，Ａ１０＝-5.36E-04
第８面
Ｋ＝0，Ａ４＝-0.041，Ａ６＝4.17E-02，Ａ８＝-3.80E-02，Ａ１０＝1.95E-02
第９面
Ｋ＝-1.3，Ａ４＝0.006，Ａ６＝-1.60E-02，Ａ８＝5.19E-03
第１０面
Ｋ＝-4.8，Ａ４＝-0.101，Ａ６＝-1.52E-02，Ａ８＝7.25E-03
第１１面
Ｋ＝-2.0，Ａ４＝-0.125，Ａ６＝1.90E-02，Ａ８＝4.72E-04，Ａ１０＝-6.35E-04
各種データ
焦点距離        1.11
Ｆナンバ        2.875
半画角         92.000
像高            2.328
レンズ全長     15.258
ＢＦ            1.368
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例７の広角光学系１Ｇにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図２７（Ａ）、図２７（Ｂ）および図２７（Ｃ）にそれぞれ示し、その横収差図を図２８に示す。
［実施例８］
図１２は、実施例８の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図２９および図３０は、実施例８の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。【０１３１】
実施例８の広角光学系１Ｈは、図１２に示すように、物体側より像側へ順に、前群Ｇｒｆと、開口絞りＳＴと、後群Ｇｒｒとから構成されて成り、前群Ｇｒｆは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）と、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る負負正の３成分の光学系であり、後群Ｇｒｒは、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る正負の２成分の光学系であり、開口絞りＳＴを挟んだ一対の第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の絞りＳＴからそれぞれ遠い側の面、すなわち、第３レンズＬ３の物体側の面及び第４レンズＬ４の像側の面が凸面である。これら第２ないし第５レンズＬ２〜Ｌ５は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。【０１３２】
そして、後群Ｇｒｒの像側（第５レンズＬ５の像側）には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。【０１３３】
実施例８の広角光学系１Ｈにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。【０１３４】
数値実施例８
単位  ｍｍ
面データ
面番号          ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面            ∞        ∞
１             16.49      0.70      1.883        40.8
２              6.59      4.00
３＊            8.16      1.16      1.531        56
４＊            1.11      1.40
５＊            2.65      2.66      1.632        23
６＊          -11.16      0.74
７（絞り）      ∞        0.44
８＊            5.87      1.96      1.531        56
９＊           -1.07      0.12
１０＊        -14.87      0.70      1.632        23
１１＊          2.44
１２            ∞        0.583     1.564        47
１３            ∞        0.646
像面            ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝-30，Ａ４＝-2.55E-03，Ａ６＝9.50E-05，Ａ８＝-2.44E-06，Ａ１０＝7.48E-08
第４面
Ｋ＝-2.3，Ａ４＝0.073，Ａ６＝-1.77E-02，Ａ８＝1.23E-03，Ａ１０＝6.75E-05
第５面
Ｋ＝-3.4，Ａ４＝0.014，Ａ６＝1.13E-03，Ａ８＝-1.47E-03，Ａ１０＝3.19E-04
第６面
Ｋ＝0，Ａ４＝0.01，Ａ６＝4.78E-04，Ａ８＝5.31E-04，Ａ１０＝-2.93E-04
第８面
Ｋ＝0，Ａ４＝-0.037，Ａ６＝1.62E-02，Ａ８＝-9.15E-03，Ａ１０＝4.81E-03
第９面
Ｋ＝-2.4，Ａ４＝-0.030，Ａ６＝-1.55E-02，Ａ８＝4.69E-03
第１０面
Ｋ＝-20.0，Ａ４＝-0.062，Ａ６＝-3.70E-03，Ａ８＝1.98E-03
第１１面
Ｋ＝-19.1，Ａ４＝-0.066，Ａ６＝1.06E-02，Ａ８＝-2.64E-04，Ａ１０＝-2.40E-04
各種データ
焦点距離        1.283
Ｆナンバ        2.762
半画角         92.500
像高            2.669
レンズ全長     16.574
ＢＦ            1.707
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例８の広角光学系１Ｈにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図２９（Ａ）、図２９（Ｂ）および図２９（Ｃ）にそれぞれ示し、その横収差図を図３０に示す。
［実施例９］
図１３は、実施例９の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図３１および図３２は、実施例９の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。【０１３５】
実施例９の広角光学系１Ｉは、図１３に示すように、物体側より像側へ順に、前群Ｇｒｆと、開口絞りＳＴと、後群Ｇｒｒとから構成されて成り、前群Ｇｒｆは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）と、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る負負正の３成分の光学系であり、後群Ｇｒｒは、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る正負の２成分の光学系であり、開口絞りＳＴを挟んだ一対の第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の絞りＳＴからそれぞれ遠い側の面、すなわち、第３レンズＬ３の物体側の面及び第４レンズＬ４の像側の面が凸面である。これら第２ないし第５レンズＬ２〜Ｌ５は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。【０１３６】
そして、後群Ｇｒｒの像側（第５レンズＬ５の像側）には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。【０１３７】
実施例９の広角光学系１Ｉにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。【０１３８】
数値実施例９
単位  ｍｍ
面データ
面番号          ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面            ∞        ∞
１             11.80      0.60      1.883        40.8
２              4.48      2.77
３＊            6.09      0.81      1.531        56
４＊            0.83      1.13
５＊            2.18      1.65      1.614        26
６＊           -6.66      0.69
７（絞り）      ∞        0.37
８＊            3.23      1.53      1.531        56
９＊           -0.72      0.09
１０＊         -2.06      0.57      1.614        26
１１＊          3.10
１２            ∞       0.500     1.564        47
１３            ∞       0.433
像面            ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝-15，Ａ４＝-8.69E-03，Ａ６＝5.70E-04，Ａ８＝-1.94E-05，Ａ１０＝1.09E-06
第４面
Ｋ＝-2.3，Ａ４＝0.174，Ａ６＝-7.55E-02，Ａ８＝9.62E-03，Ａ１０＝1.14E-03
第５面
Ｋ＝-2.2，Ａ４＝0.009，Ａ６＝1.28E-02，Ａ８＝-1.25E-02，Ａ１０＝4.65E-03
第６面
Ｋ＝0，Ａ４＝0.024，Ａ６＝-8.61E-03，Ａ８＝9.68E-03，Ａ１０＝-3.75E-03
第８面
Ｋ＝0，Ａ４＝-0.056，Ａ６＝2.84E-02，Ａ８＝-4.29E-03，Ａ１０＝-1.38E-02
第９面
Ｋ＝-3，Ａ４＝-0.129，Ａ６＝1.31E-02，Ａ８＝6.35E-03
第１０面
Ｋ＝-20，Ａ４＝-0.180，Ａ６＝-4.64E-02，Ａ８＝3.32E-02
第１１面
Ｋ＝-56.8，Ａ４＝-0.166，Ａ６＝3.91E-02，Ａ８＝-1.03E-03，Ａ１０＝-1.71E-03
各種データ
焦点距離        0.919
Ｆナンバ        2.762
半画角         92.000
像高            1.907
レンズ全長     13.451
ＢＦ            1.258
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例９の広角光学系１Ｉにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図３１（Ａ）、図３１（Ｂ）および図３１（Ｃ）にそれぞれ示し、その横収差図を図３２に示す。
［実施例１０］
図１４は、実施例１０の広角光学系におけるレンズ群の配列を示す断面図である。図３３および図３４は、実施例１０の広角光学系におけるレンズ群の収差図である。【０１３９】
実施例１０の広角光学系１Ｊは、図１４に示すように、物体側より像側へ順に、前群Ｇｒｆと、開口絞りＳＴと、後群Ｇｒｒとから構成されて成り、前群Ｇｒｆは、物体側より像側へ順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第１レンズＬ１）と、物体側に凸の負メニスカスレンズ（第２レンズＬ２）と、両凸の正レンズ（第３レンズＬ３）とから構成されて成る負負正の３成分の光学系であり、後群Ｇｒｒは、物体側より像側へ順に、両凸の正レンズ（第４レンズＬ４）と、両凹の負レンズ（第５レンズＬ５）とから構成されて成る正負の２成分の光学系であり、開口絞りＳＴを挟んだ一対の第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の絞りＳＴからそれぞれ遠い側の面、すなわち、第３レンズＬ３の物体側の面及び第４レンズＬ４の像側の面が凸面である。これら第２ないし第５レンズＬ２〜Ｌ５は、それぞれ、両面が非球面であり、例えばプラスチックなどの樹脂材料製レンズである。【０１４０】
そして、後群Ｇｒｒの像側（第５レンズＬ５の像側）には、フィルタとしての平行平板ＦＴを介して撮像素子ＳＲの受光面が配置されている。平行平板ＦＴは、各種光学フィルタや撮像素子のカバーガラス等である。【０１４１】
実施例１０の広角光学系１Ｊにおける、各レンズのコンストラクションデータを以下に示す。【０１４２】
数値実施例１０
単位  ｍｍ
面データ
面番号          ｒ        ｄ        ｎｄ        νｄ
物面            ∞        ∞
１             14.14      0.60      1.883        40.8
２              5.65      3.43
３＊            7.00      0.99      1.531        56
４＊            1.00      1.20
５＊            2.27      2.28      1.583        30.48
６＊           -9.57      0.63
７（絞り）      ∞        0.37
８＊            5.04      1.68      1.531        56
９＊           -0.92      0.10
１０＊        -12.75      0.60      1.583        30.48
１１＊          2.09      0.59
１２            ∞        0.500     1.564        47
１３            ∞        0.561
像面            ∞
非球面データ
第３面
Ｋ＝-30，Ａ４＝-4.04E-03，Ａ６＝2.05E-04，Ａ８＝-7.16E-06，Ａ１０＝2.99E-07
第４面
Ｋ＝-2.3，Ａ４＝0.116，Ａ６＝-3.81E-02，Ａ８＝3.62E-03，Ａ１０＝2.70E-04
第５面
Ｋ＝-3.4，Ａ４＝0.022，Ａ６＝2.44E-03，Ａ８＝-4.32E-03，Ａ１０＝1.27E-03
第６面
Ｋ＝0，Ａ４＝0.016，Ａ６＝1.03E-03，Ａ８＝1.56E-03，Ａ１０＝-1.17E-03
第８面
Ｋ＝0，Ａ４＝-0.058，Ａ６＝3.49E-02，Ａ８＝-2.69E-02，Ａ１０＝1.92E-02
第９面
Ｋ＝-2.4，Ａ４＝-0.047，Ａ６＝-3.35E-02，Ａ８＝1.38E-02
第１０面
Ｋ＝-20.0，Ａ４＝-0.098，Ａ６＝-7.98E-03，Ａ８＝5.80E-03
第１１面
Ｋ＝-19.1，Ａ４＝-0.104，Ａ６＝2.28E-02，Ａ８＝-7.74E-04，Ａ１０＝-9.56E-04
各種データ
焦点距離        1.064
Ｆナンバ        2.762
半画角         93.000
像高            2.140
レンズ全長     14.361
ＢＦ            1.471
以上のようなレンズ配置、構成のもとでの、実施例１０の広角光学系１Ｊにおける球面収差（正弦条件）、非点収差および歪曲収差を図３３（Ａ）、図３３（Ｂ）および図３３（Ｃ）にそれぞれ示し、その横収差図を図３４に示す。【０１４３】
上記に列挙した実施例１〜１０の変倍光学系１Ａ〜１Ｊに、上述した条件式（１）〜（１０）を当てはめた場合のそれぞれの数値を、表１および表２に示す。【０１４４】
【表１】
2010001713.tif 000003
【０１４５】
【表２】
2010001713.tif 000004
【０１４６】
以上、説明したように、上記実施例１〜１０における広角光学系１Ａ〜１Ｊは、本発明に係る要件を満足している結果、撮像素子の高画素に対応することができ、より良好な光学性能を有し、そして、デジタル機器に搭載する上で、特に車載用のモニタカメラや携帯端末等に搭載する上で小型化が充分に達成される。また、上記実施例１〜１０における広角光学系１Ａ〜１Ｊは、特に全画角１８０度以上、より具体的には２００度以上の超広角化が達成可能である。【０１４７】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【０１４８】
ＡＸ  光軸
１、１Ａ〜１Ｊ  広角光学系
３  デジタル機器
５  携帯電話機
７  モニタカメラ
９  車両
１１、Ｇｒｆ  前群
１２、ＳＴ  絞り
１３、Ｇｒｒ  後群
１５、ＳＲ  撮像素子
１１１、Ｌ１  第１レンズ
１１２、Ｌ２  第２レンズ
１１３、Ｌ３  第３レンズ
１３１、Ｌ４  第４レンズ
１３２、Ｌ５  第５レンズ
【図１】
2010001713.tif 000005
【図２】
2010001713.tif 000006
【図３】
2010001713.tif 000007
【図４】
2010001713.tif 000008
【図５】
2010001713.tif 000009
【図６】
2010001713.tif 000010
【図７】
2010001713.tif 000011
【図８】
2010001713.tif 000012
【図９】
2010001713.tif 000013
【図１０】
2010001713.tif 000014
【図１１】
2010001713.tif 000015
【図１２】
2010001713.tif 000016
【図１３】
2010001713.tif 000017
【図１４】
2010001713.tif 000018
【図１５】
2010001713.tif 000019
【図１６】
2010001713.tif 000020
【図１７】
2010001713.tif 000021
【図１８】
2010001713.tif 000022
【図１９】
2010001713.tif 000023
【図２０】
2010001713.tif 000024
【図２１】
2010001713.tif 000025
【図２２】
2010001713.tif 000026
【図２３】
2010001713.tif 000027
【図２４】
2010001713.tif 000028
【図２５】
2010001713.tif 000029
【図２６】
2010001713.tif 000030
【図２７】
2010001713.tif 000031
【図２８】
2010001713.tif 000032
【図２９】
2010001713.tif 000033
【図３０】
2010001713.tif 000034
【図３１】
2010001713.tif 000035
【図３２】
2010001713.tif 000036
【図３３】
2010001713.tif 000037
【図３４】
2010001713.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月6日(2010.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に、前群と、絞りと、後群とから構成されて成り、
前記前群は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第１レンズと、負の光学的パワーを有する第２レンズと、正の光学的パワーを有する第３レンズとから構成されて成り、
前記後群は、物体側より像側へ順に、正の光学的パワーを有する第４レンズと、負の光学的パワーを有する第５レンズとから構成されて成り、
前記絞りを挟んだ一対のレンズの前記絞りからそれぞれ遠い側の面が凸面であり、
下記（３）、（４）および（５）の各条件式を満足することを特徴とする広角光学系。
１．７＜νｄ４／νｄ３＜２．７  ・・・（３）
２．４３≧νｄ４／νｄ５＞１．５・・・（４）
Ｆｆ／Ｆｒ＞０                  ・・・（５）
ただし、
νｄ３：前記第３レンズのアッベ数
νｄ４：前記第４レンズのアッベ数
νｄ５：前記第５レンズのアッベ数
Ｆｆ：前記前群の焦点距離
Ｆｒ：前記後群の焦点距離
【請求項２】
下記（１）の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の広角光学系。
Ｒｆｓ／Ｒｒｓ＜０ ・・・（１）
ただし、
Ｒｆｓ：前記絞りの物体側に配置され、前記絞りに最も近接したレンズの物体側の曲率半径
Ｒｒｓ：前記絞りの像面側に配置され、前記絞りに最も近接したレンズの像面側の曲率半径
【請求項３】
下記（２）の条件式を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の広角光学系。
１＜Ｆｆｓ／Ｆｒｓ＜４ ・・・（２）
ただし、
Ｆｆｓ：前記絞りの物体側に配置され、前記絞りに最も近接したレンズの焦点距離
Ｆｒｓ：前記絞りの像面側に配置され、前記絞りに最も近接したレンズの焦点距離
【請求項４】
前記第２から第５レンズは、それぞれ、少なくとも１面の非球面を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の広角光学系。
【請求項５】
下記（６）の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の広角光学系。
−１．５＞Ｆ３／Ｆ１２＞−２．８ ・・・（６）
ただし、
Ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
Ｆ１２：前記第１レンズと前記第２レンズの合成焦点距離
【請求項６】
下記（７）の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の広角光学系。
−２＜Ｆ５／Ｆ４＜−１ ・・・（７）
ただし、
Ｆ４：前記第４レンズの焦点距離
Ｆ５：前記第５レンズの焦点距離
【請求項７】
前記第１レンズは、ガラス材料製レンズであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の広角光学系。
【請求項８】
前記第２レンズは、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の広角光学系。
【請求項９】
前記第３レンズは、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の広角光学系。
【請求項１０】
前記第４レンズは、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の広角光学系。
【請求項１１】
前記第５レンズは、少なくとも１面の非球面を有する樹脂材料製レンズであることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の広角光学系。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の広角光学系と、
前記広角光学系で形成された被写体の光学像を撮像する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
前記撮像素子の出力に対し所定の画像処理を行う画像処理部を有することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記所定の画像処理は、前記撮像素子の受光面上に形成される前記被写体の光学像における歪みを補正する歪補正処理を含むことを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の一態様にかかる広角光学系は、物体側より像側へ順に、前群と、絞りと、後群とから構成されて成り、前記前群は、物体側より像側へ順に、負の光学的パワーを有する第１レンズと、負の光学的パワーを有する第２レンズと、正の光学的パワーを有する第３レンズとから構成されて成り、前記後群は、物体側より像側へ順に、正の光学的パワーを有する第４レンズと、負の光学的パワーを有する第５レンズとから構成されて成り、前記絞りを挟んだ一対のレンズの前記絞りからそれぞれ遠い側の面が凸面であり、下記（３）、（４）および（５）の各条件式を満足することを特徴とする。
１．７＜νｄ４／νｄ３＜２．７  ・・・（３）
２．４３≧νｄ４／νｄ５＞１．５・・・（４）
Ｆｆ／Ｆｒ＞０                  ・・・（５）
ただし、
νｄ３：前記第３レンズのアッベ数
νｄ４：前記第４レンズのアッベ数
νｄ５：前記第５レンズのアッベ数
Ｆｆ：前記前群の焦点距離
Ｆｒ：前記後群の焦点距離
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
このような構成の広角光学系では、第１から第５レンズを前記順に配置することによって、広画角、特に超広画角が達成されつつ、かつ、より良好な光学性能が維持されながら光学系の小型化も達成される。また、物体側より像側へ順に負レンズ２枚と正レンズ１枚とを配置することによって、負レンズの光学的パワーが適切に分担され、像面への軸外光線入射角を抑えることが可能となる。そして、絞りより像側に正レンズおよび負レンズをそれぞれ１枚ずつ配置することによって、色収差も効果的に補正することが可能となる。
この構成において、前記条件式（３）の範囲を逸脱すると、絞りを挟んだ一対のレンズにおけるアッベ数のバランスが崩れ色収差を良好に補正することが困難となって、好ましくない。
この構成によれば、第４レンズおよび第５レンズがアッベ数の大きく異なるように構成されているので、効果的に色収差を良好に補正することが可能となる。そして、この構成において、前記条件式（４）の下限を下回ると、上記第４レンズおよび第５レンズにおけるアッベ数のバランスがくずれてしまうため、色収差を良好に補正することが困難となって、好ましくない。前記条件式（４）の上限を上回ると、軸上色収差が補正過多となり良好に補正することが困難となる。
第１、２レンズの強い負で超広角を達成しているが、さらに倍率色収差を補正するのがより好ましい。前記条件式（３）を満足させて、第３レンズと第４レンズのアッベ数のバランスを取ることで、色収差を補正している。すなわち、正の第３レンズのアッベ数で倍率色収差補正をし、第４レンズのアッベ数で軸上色収差を補正している。さらに、前記条件式（４）を満足させて、第４レンズと第５レンズのアッベ数のバランスを取ることが望ましく、第５レンズのアッベ数で軸上収差をさらに補正することができる。
この構成において、前記条件式（５）の下限を下回ると、いわゆるレトロフォーカスとなるため、バックフォーカスが伸びてしまう。そのため、光学系を小型化することが困難となって、好ましくない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
また、この広角光学系１において、第４レンズ１３１のアッベ数をνｄ４とし、第５レンズ１３２のアッベ数をνｄ５とする場合に、下記（４）の条件式を満足することが好ましい。
３＞νｄ４／νｄ５＞１．５ ・・・（４）
この構成によれば、第４レンズ１３１および第５レンズ１３２がアッベ数の大きく異なるように構成されているので、効果的に色収差を良好に補正することができる。そして、この構成において、前記条件式（４）の下限を下回ると、第４レンズ１３１および第５レンズ１３２におけるアッベ数のバランスがくずれてしまうため、色収差を良好に補正することが困難となって、好ましくない。前記条件式（４）の上限を上回ると、軸上色収差が補正過多となり良好に補正することが困難となる。但し、請求項１に記載の発明では、（４）の条件式を、
２．４３≧νｄ４／νｄ５＞１．５・・・（４）
とする。
【国際調査報告】
2010001713.tif 000039
2010001713.tif 000040
2010001713.tif 000041
2010001713.tif 000042