(57)【要約】【課題】画角が９０度を超え１２０度未満であって、コンパクトで光学性能が良好な広角レンズ。【解決手段】画角が９０度を超え１２０度未満である広角レンズにおいて、物体側から順に負のパワーを有し球面ガラスから形成された第１レンズと、正のパワーを有し少なくとも１面に非球面が形成された第２レンズと、正のパワーを有し少なくとも１面に非球面が形成された第３レンズとから構成されたこと。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画角が９０度を超え１２０度未満である広角レンズにおいて、
物体側から順に負のパワーを有し球面ガラスから形成された第１レンズと、正のパワーを有し少なくとも１面に非球面が形成された第２レンズと、正のパワーを有し少なくとも１面に非球面が形成された第３レンズとから構成されたことを特徴とする広角レンズ。
【請求項２】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の広角レンズ。
−３．３＜ｆ１／ｆ＜−１．８
１．４＜ｆ３／ｆ＜２．２
但し、
ｆ  ：全光学系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
である。
【請求項３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の広角レンズ。
νｄ２＜５０
νｄ３＞５０
但し、
νｄ２：前記第２レンズのアッベ数
νｄ３：前記第３レンズのアッベ数
【請求項４】
絞りが前記第２レンズと前記第３レンズとの間に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の広角レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学性能が良好で低コスト且つコンパクトな広角レンズに関し、特に固体撮像素子を有する監視カメラや車載カメラ等のデジタル入力機器（デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等）に好適な広角レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子を有する監視カメラや車載カメラ等に用いられる広角レンズは、従来から数多く提案されてきている。
【０００３】
車載カメラにおいては、主にリアビュー（バックモニタ）として使われることが多く、それらの多くは画角が１５０〜１７０°程度である（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３２１７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、車載カメラも従来のリアビュー（バックモニタ）としてのみではなく、交差点などで使用されるフロントビューや脱輪防止のために用いられるサイドビュー等が出てきている。
【０００５】
フロントビューは交差点等で左右から来る車などを見るためのものであり、水平方向の画角が１８０度を超える必要がある。また、サイドビューは脱輪防止等に用いられ、画角は必ずしも１５０度を超える必要がなく、１１０度程度でよい場合がある。
【０００６】
本発明は、画角が９０度を超え１２０度未満であって、コンパクトで光学性能が良好な広角レンズを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的は、下記に記載した発明により達成される。
１．画角が９０度を超え１２０度未満である広角レンズにおいて、
物体側から順に負のパワーを有し球面ガラスから形成された第１レンズと、正のパワーを有し少なくとも１面に非球面が形成された第２レンズと、正のパワーを有し少なくとも１面に非球面が形成された第３レンズとから構成されたことを特徴とする広角レンズ。
２．以下の条件式を満足することを特徴とする１に記載の広角レンズ。
【０００８】
−３．３＜ｆ１／ｆ＜−１．８                  ・・・（１）
１．４＜ｆ３／ｆ＜２．２                      ・・・（２）
但し、
ｆ  ：全光学系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズの焦点距離
ｆ３：前記第３レンズの焦点距離
である。
３．以下の条件式を満足することを特徴とする１又は２に記載の広角レンズ。
【０００９】
νｄ２＜５０                                  ・・・（３）
νｄ３＞５０                                  ・・・（４）
但し、
νｄ２：前記第２レンズのアッベ数
νｄ３：前記第３レンズのアッベ数
４．絞りが前記第２レンズと前記第３レンズとの間に配置されていることを特徴とする１〜３の何れか１項に記載の広角レンズ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、３枚のレンズ構成で固体撮像素子用撮像レンズ系として良好な光学性能と広い画角を有し、低コスト且つコンパクトな広角レンズを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に図を参照して本発明の広角レンズについて説明する。
【００１２】
なお、本明細書において「パワー」とは、焦点距離の逆数で定義される量を表す。
【００１３】
図１，３，５，７は、実施例１乃至実施例４におけるレンズ配置を表す断面図である。
【００１４】
各図において、本広角レンズは、物体側から順に負のパワーを有する第１レンズＬ１と、正のパワーを有する第２レンズＬ２と、開口絞りと、正のパワーを有する第３レンズＬ３と、ガラスフィルタＧＦとから構成される。
【００１５】
詳しくは、第１レンズＬ１は球面ガラスで形成され、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３はそれぞれ少なくとも１面に非球面が形成されている。
【００１６】
更に詳しくは、第１レンズＬ１は両面が球面で形成され、第２レンズＬ２と第３レンズＬ３はプラスチックレンズにて形成されている。
【００１７】
このように構成にすることにより良好な光学性能を得ることができる。
【００１８】
また、第１レンズＬ１をガラスレンズで構成することにより、例えば車載カメラに使用される場合に、特別に保護カバー等を設ける必要がない。
【００１９】
また、第２レンズＬ２及び第３レンズＬ３を少なくとも１面に非球面を有するプラスチックレンズで形成することにより、球面で形成するときより枚数が削減でき、コストダウンになり、サイズも小さくできる。
【００２０】
次に、前述の条件式について説明する。なお、各実施例においては、各条件式を全て同時に満足する必要はなく、個々の条件式をそれぞれ単独に満足することによって充分な効果を奏することが可能である。無論、各条件式の全てを満足している方が光学性能、小型化或いは組立効率の観点からより望ましいことは言うまでもない。
【００２１】
ｆ１／ｆの条件式（１）に関し、条件式（１）を下回ると十分なバックフォーカスを確保することが困難になり、上回ると歪曲収差が大きくなってしまう。
【００２２】
ｆ３／ｆの条件式（２）に関し、条件式（２）を下回ると像面湾曲収差が大きくなり、上回ると歪曲収差が大きくなってしまう。
【００２３】
νｄ２の条件式（３）及びνｄ３の条件式（４）は、色収差に関する条件式である。条件式（３）の上限を超えると、倍率色収差が大きくなり光学性能の悪化に繋がる。また、条件式（４）の下限を超えると、軸上色収差及び倍率色収差とも大きくなり、光学性能の悪化に繋がる。
【実施例】
【００２４】
以下に実施例１乃至実施例４におけるレンズデータを示す。
【００２５】
各符号は下記の通りである。
【００２６】
ｆ：全系の焦点距離
Ｆ：Ｆナンバー
ω：半画角
Ｒ：曲率半径
ｄ：レンズ間隔
nd：ｄ線に対する屈折率
νd：アッベ数
＊：非球面
また、非球面の形状は以下の式で定義する。
【００２７】
Ｘ（Ｈ）＝Ｃ・Ｈ2／｛１＋（１−ε・Ｃ2・Ｈ2）1/2｝＋ΣＡｉ・Ｈｉ
但し、
Ｈ：光軸に対して垂直な方向の高さ
Ｘ（Ｈ）：高さＨの位置での光軸方向の変位量（面頂点基準）
Ｃ：近軸曲率、
ε：２次曲面パラメータ
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｈｉ：Ｈのｉ乗を表す記号
（実施例１）
面データを以下に示す。
【００２８】
面番号      Ｒ（ｍｍ）      ｄ（ｍｍ）     nd          νd
１                ∞            0.90      1.56384       60.31
２              3.192           2.71
３＊           -7.817           1.54      1.58340       30.23
４＊           -2.949           1.89
５（絞り）        ∞            0.93
６＊          -23.935           0.97      1.53048       55.72
７＊           -1.831           1.50
８                ∞            0.30      1.51680       64.17
９                ∞            1.57
像面              ∞
非球面データを以下に示す。
第３面
ｋ=0,A4=0.000198540076574,A6=0.00144481356719,A8=-0.000312928549056,
A10=1.35849895974E-05
第４面
ｋ=0,A4=0.0130506601646,A6=2.82341204926E-05,A8=-0.000206267315661,
A10=2.54075103773E-05
第６面
ｋ=0,A4=0.0130506601646,A6=2.82341204926E-05,A8=-0.000206267315661,
A10=2.54075103773E-05
第７面
ｋ=0,A4=0.00845532563026,A6=0.000939105053217,A8=-0.00687017460548,
A10=0.0053260174989
各種データを以下に示す。
焦点距離            2.08
Ｆナンバー          2.8
画角              107.56
像高                2.25
レンズ全長         12.21
バックフォーカス    3.27
なお、図２は収差図である。
（実施例２）
面データを以下に示す。
【００２９】
面番号      Ｒ（ｍｍ）      ｄ（ｍｍ）     nd          νd
１            -57.234           0.90      1.56384       60.31
２              2.306           2.30
３＊         1694.562           1.30      1.58340       30.23
４＊           -3.000           1.32
５（絞り）        ∞            1.06
６＊          -24.877           1.07      1.53048       55.72
７＊           -1.924           1.50
８                ∞            0.30      1.51680       64.17
９                ∞            1.47
像面              ∞
非球面データを以下に示す。
第３面
ｋ=0,A4=0.00817911479,A6=0.0024608103235,A8=-0.000969586913443,
A10=0.000187578094609
第４面
ｋ=0,A4=0.0224820452568,A6=-0.00267950619,A8=7.66535990629E-05,
A10=0.000114811227355
第６面
ｋ=0,A4=-0.00349790657,A6=-0.0119380849927,A8=0.0331416138898,
A10=-0.00863721527112
第７面
ｋ=0,A4=0.0161037276,A6=0.0117865095923,A8=-0.0073996909961,
A10=0.00641080451032
各種データを以下に示す。
焦点距離            2.06
Ｆナンバー          2.8
画角              108.46
像高                2.25
レンズ全長         11.11
バックフォーカス    3.16
なお、図４は収差図である。
（実施例３）
面データを以下に示す。
【００３０】
面番号      Ｒ（ｍｍ）      ｄ（ｍｍ）     nd          νd
１            -15.444           0.90      1.56384        60.31
２              6.251           2.09
３＊          -13.300           1.40      1.58340        30.23
４             -3.534           2.06
５（絞り）        ∞            0.68
６＊           -6.766           1.25      1.53048        55.72
７（ASP）      -1.553           1.50
８                ∞            0.30      1.51680        64.17
９                ∞            1.57
像面              ∞
非球面データを以下に示す。
第３面
ｋ=0,A4=0.00157268613424,A6=0.000891094241168,A8=-7.22002307298E-05,
A10=3.05229156678E-06
第４面
ｋ=0,A4=0.00925630859075,A6=0.000646259022957,A8=-9.72484623323E-05,
A10=6.69418858731E-06
第６面
ｋ=0,A4=-0.0542254845905,A6=-0.0240496924714,A8=0.0308012988227,
A10=-0.0155448648985
第７面
ｋ=0,A4=0.0113237005971,A6=0.000654263204829,A8=-0.00305257360566,
A10=0.00317108372734
各種データを以下に示す。
焦点距離            2.43
Ｆナンバー          2.8
画角               94.86
像高                2.25
レンズ全長         11.64
バックフォーカス    3.27
なお、図６は収差図である。
（実施例４）
面データを以下に示す。
【００３１】
面番号      Ｒ（ｍｍ）      ｄ（ｍｍ）     nd          νd
１              39.022          0.90       1.56384      60.31
２               2.430          2.57
３＊            -7.891          2.49       1.58340      30.23
４＊            -2.422          0.95
５（絞り）        ∞            1.13
６＊            -7.096          1.23       1.53048      55.72
７＊            -1.678          1.50
８                ∞            0.30       1.51680      64.17
９                ∞            1.25
像面              ∞
非球面データを以下に示す。
第３面
ｋ=0,A4=0.00883284582269,A6=-0.00150309906163,A8=-3.82672855462E-05,
A10=-1.22661405434E-05
第４面
ｋ=0,A4=0.0318548919457,A6=-0.00838462795765,A8=0.00185086078788,
A10=-0.000124996557582
第６面
ｋ=0,A4=-0.0149201913318,A6=0.0349996648698,A8=0.0186898701976,
A10=-0.00897501174907
第７面
ｋ=0,A4=0.0243609118166,A6=0.0223380973414,A8=-0.00844594945275,
A10=0.00867068171877
各種データを以下に示す。
焦点距離            1.75
Ｆナンバー          2.8
画角              118.16
像高                2.25
レンズ全長         12.03
バックフォーカス    2.95
なお、図８は収差図である。
【００３２】
最後に、前述の条件式に対応する実施例の値を示す。
条件式    （１）   （２）   （３）   （４）
実施例１  -2.721    1.769    30.23    55.72
実施例２  -1.896    1.875    30.23    55.72
実施例３  -3.197    1.442    30.23    55.72
実施例４  -2.653    2.196    30.23    55.72
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例１の広角レンズのレンズ構成図である。
【図２】実施例１の広角レンズの収差図である。
【図３】実施例２の広角レンズのレンズ構成図である。
【図４】実施例２の広角レンズの収差図である。
【図５】実施例３の広角レンズのレンズ構成図である。
【図６】実施例３の広角レンズの収差図である。
【図７】実施例４の広角レンズのレンズ構成図である。
【図８】実施例４の広角レンズの収差図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ｌ１  第１レンズ
Ｌ２  第２レンズ
Ｌ３  第３レンズ
ＧＦ  ガラスフィルタ
【図１】
2009075315.tif 000003
【図２】
2009075315.tif 000004
【図３】
2009075315.tif 000005
【図４】
2009075315.tif 000006
【図５】
2009075315.tif 000007
【図６】
2009075315.tif 000008
【図７】
2009075315.tif 000009
【図８】
2009075315.tif 000010