JP2006259704A

JP2006259704A - 広角撮像レンズ

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Publication number: JP2006259704A
Application number: JP2006033797A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Yamakawa; 博充山川
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2026-02-10
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Abstract

【課題】さらなる低コスト化、小型化、軽量化を達成しつつ、良好な光学性能を達成し得る広角撮像レンズを得る。
【解決手段】物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、像側に凹面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である負レンズＬ２と、物体側に凸面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である正レンズＬ３と、像側に凸面を向け、かつ少なくとも一面が非球面であるレンズＬ４とが配されてなる。また、各レンズＬ１〜Ｌ４のｄ線に対するアッベ数は、４０以上、５０以上、４０以下および５０以上にそれぞれ設定されており、開口絞り５がレンズＬ３とレンズＬ４との間に配置されている。また、０．１０＜ｆ／Ｄ＜０．２２なる条件式を満足する。ただし、ｆは全系の焦点距離、ＤはレンズＬ１の物体側の面からレンズＬ４の像側の面までの距離である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えた監視用カメラや携帯電話用カメラ等に用いられる広角レンズに関し、特に、自動車の前方や側方、後方などの映像を撮影する車載用カメラへの適用が好適な広角撮像レンズに関する。

車載用カメラに用いられる撮像レンズには、広い範囲に亘って良好な視界を確保するために、広角でありながら有効画面全体の結像収差特性が良いことや、車両におけるカメラの搭載スペースが限られるため、小型で軽量であることなどが要求される。

従来、このような広角撮像レンズとしては、例えば、下記特許文献１、２に記載されたものが知られている。

しかしながら、下記特許文献１、２に記載された広角撮像レンズは、明るさを確保することはできるものの、ガラス球面レンズが主体でレンズ枚数が５〜６枚と多いため、大きさおよび重量の面において上記要望を満たすことが難しいという問題がある。

また、非球面レンズを用いることにより構成レンズの枚数を減らし、小型化、軽量化を図った広角撮像レンズも知られているが、非球面レンズを用いたこれまでのものは、光学性能面での不満、特に倍率色収差が補正不足で画像に色のにじみが発生する虞があることが指摘されていた（下記特許文献２参照）。

そこで、このような用途に使用されるものとして、レンズ枚数を４枚とした魚眼レンズタイプの広角レンズが知られている（下記特許文献３を参照）。

特開２００３−３０７６７４号公報特開２００３−２３２９９８号公報特開２００５−２２７４２６号公報

しかしながら、上記特許文献３に記載された広角撮像レンズは、画角を大きくしようとする余り、最も物体側のレンズ（第１レンズ）の径が大きくなりすぎ、コストの低減を図ることが難しく、さらに小型化を促進する上での障害となっていた。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、コストの低減およびさらなる小型化を促進するとともに、軽量化を達成しつつ良好な光学性能、特に良好な倍率色収差を得ることができる広角撮像レンズを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の広角撮像レンズでは、非球面レンズを用いて４枚のレンズ構成とするとともに、第１、第２および第４レンズを構成する材料のアッベ数は大きく、第３レンズを構成する材料のアッベ数は小さく設定し、さらに開口絞りを第３レンズと第４レンズとの間に配するとともに、下記条件式（１）が満足されるようにしている。

すなわち、本発明に係る広角撮像レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズと、像側に凹面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凸面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である正の屈折力を有する第３レンズと、像側に凸面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である正の屈折力を有する第４レンズとの４枚のレンズが配されてなり、前記第１レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が４０以上に、前記第２レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が５０以上に、前記第３レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が４０以下に、前記第４レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が５０以上に、それぞれ設定されており、開口絞りが前記第３レンズと前記第４レンズとの間に配置されるとともに、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。

０．１０＜ｆ／Ｄ＜０．２２ … （１）
ただし、ｆは、レンズ全系の焦点距離であり、Ｄは、第１レンズの物体側の面から第４レンズの像側の面までの距離である。

この場合において、下記条件式（２）、（３）を満足することが好ましい。

−０．９＜ｆ／ｆ_２＜−０．４ … （２）
０．３＜ｆ／ｆ_３＜０．７ … （３）
ただし、ｆ_２は、第２レンズの焦点距離、ｆ_３は、第３レンズの焦点距離である。

また、本発明において、第２レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数と第３レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数との差は２０以上であることが好ましく、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズは、各々の両面が共に非球面であることが望ましい。また、第１レンズの像側の面に、光軸付近での光学的厚さが１５０ｎｍ以上２２５ｎｍ以下の反射防止膜を形成することが好ましい。

また、第３レンズの物体側の面の頂点の光軸方向座標（全系の光軸上に座標軸を設定した場合の該座標軸における座標）と、当該広角撮像レンズの有効径の最外縁を通る軸外の最外光線と該物体側の面との交点の光軸方向座標との差をＺ５、第３レンズの像側の面の頂点の光軸方向座標と、該像側の面と前記最外光線との交点の光軸方向座標との差をＺ６とするとき、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。

３＜｜Ｚ５／Ｚ６｜ … （４）
さらには、第１レンズの物体側の面から結像面までの距離をＬ、第４レンズの像側の面から結像面までの距離をｄ８とするとき、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。

０．１３＜ｄ８／Ｌ＜０．２５ … （５）
ただし、ｄ８，Ｌは、光路中に他の光学部材が介在する場合、該他の光学部材の光軸方向の厚さを空気換算して求めた距離とする。

なお、第２レンズ、第３レンズおよび第４レンズは、吸水率が０．３％以下の材料、特にプラスチック材料で形成することが好ましい。

上述した種々の要件を満たす光学材料として好適なものとして、第２レンズおよび第４レンズの材料としてはポリオレフィン系の樹脂を、第３レンズの材料としてはポリカーボネート系の樹脂を挙げることができる。

なお、本願明細書における「光学的厚さ」とは、対象となる膜物質のｄ線に対する屈折率をｎ、対象となる膜物質の物理的な厚さをｔとしたときの、ｎとｔの積であるｎｔをいうものとする。

本発明に係る広角撮像レンズによれば、４枚のレンズ構成であるためさらなる小型化、軽量化を達成することが可能である。また、上述のように各レンズの面形状を構成するとともに、第１、第２および第４レンズを構成する各材料のアッベ数は大きく、第３レンズを構成する材料のアッベ数は小さく設定し、さらに開口絞りを第３レンズと第４レンズとの間に配することにより、良好な光学性能を維持すること、特に倍率色収差を良好に補正することが可能である。

また、条件式（１）を満足することにより、各レンズを、迷光等を排除可能な適切な距離に配置しつつ、第１レンズの小径化を図ることができる。これにより、性能の低下を防止しつつ、コストの低減およびさらなる小型化、軽量化を促進することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る広角撮像レンズの構成を示す図である。図示した本実施形態の広角撮像レンズは、自動車の前方や側方、後方などの映像を撮影する車載用カメラへの適用が好適なものであり、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズＬ１と、像側に凹面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、物体側に凸面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である正の屈折力を有する第３レンズＬ３と、像側に凸面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である正の屈折力を有する第４レンズＬ４との４枚のレンズが配されてなる。

また、第１レンズＬ１を構成する材料のアッベ数（ｄ線に対するもの。以下同じ）が４０以上に、第２レンズＬ２を構成する材料のアッベ数が５０以上に、第３レンズＬ３を構成する材料のアッベ数が４０以下に、第４レンズＬ４を構成する材料のアッベ数が５０以上に、それぞれ設定されており、開口絞り５が第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間に配置されている。

本実施形態の広角撮像レンズにおいて、好ましくは、第２レンズＬ２を構成する材料のアッベ数と第３レンズＬ３を構成する材料のアッベ数との差は２０以上とされ、また、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４は、各々の両面が共に非球面とされる。

また、本実施形態の広角撮像レンズにおいては、下記条件式（１）を満足するように構成されている。

０．１０＜ｆ／Ｄ＜０．２２ … （１）
ただし、ｆは、レンズ全系の焦点距離であり、Ｄは、第１レンズＬ１の物体側の面から第４レンズＬ４の像側の面までの距離である。

この条件式（１）は、コストの低減および小型化、軽量化を促進するとともに、最低限のレンズ間隔を確保するための条件式である。

すなわち、この条件式（１）の上限を超えると、各レンズが互いに近接し過ぎることになり、各レンズを適正に配置することが困難になったり、各レンズの形状に余裕がなくなり、迷光などの対策が難しくなる。その一方、条件式（１）の下限を超えると、画角が過大となり、第１レンズＬ１の径方向の寸法が急激に拡大し、コストアップの要因となるとともに、小型化の要請にも反することになる。

なお、上記条件式（１）に替えて下記条件式（１´）を満足するように構成することが、条件式（１）により達成される作用効果をより高める上で好ましい。

０．１３＜ｆ／Ｄ＜０．２０ … （１´）

また、好ましくは、第１レンズＬ１の像側の面に、光軸Ｚ付近での光学的厚さが１５０ｎｍ以上２２５ｎｍ以下の反射防止膜が形成される。

さらに、本実施形態の広角撮像レンズにおいて、好ましくは、課題を解決するための手段の欄に記載した条件式（２）、（３）、（４）、（５）（以下に再掲する）を満足するように構成される。

−０．９＜ｆ／ｆ_２＜−０．４ … （２）
０．３＜ｆ／ｆ_３＜０．８ … （３）
３＜｜Ｚ５／Ｚ６｜ … （４）
０．１３＜ｄ８／Ｌ＜０．２５ … （５）
なお、ｆは、レンズ全系の焦点距離、ｆ_２は、第２レンズＬ２の焦点距離、ｆ_３は、第３レンズＬ３の焦点距離である。

また、Ｚ５は、図１に示すように、第３レンズＬ３の物体側の面の頂点の光軸方向座標（光軸Ｚ上に座標軸を設定した場合の該座標軸における座標）と、当該広角撮像レンズの有効径の最外縁（第３レンズＬ３の物体側の面の有効径の１／２をＹ５、像側の面の有効径の１／２をＹ６で示す）を通る軸外の最外光線１と該物体側の面との交点の光軸方向座標との差を表している。同様に、Ｚ６は、第３レンズＬ３の像側の面の頂点の光軸方向座標と、該像側の面と前記最外光線１との交点の光軸方向座標との差を表している。

また、Ｌは、図１に示すように、第１レンズＬ１の物体側の面から結像面４（撮像素子の受光面に略一致する）までの光軸Ｚ上での距離を表しており、ｄ８は、第４レンズＬ４の像側の面から結像面４までの光軸Ｚ上での距離を表している。ただし、ｄ８，Ｌは、光路中に他の光学部材３（撮像素子のカバーガラス（各種フィルタを含む）等）が介在する場合、該他の光学部材３の光軸Ｚ方向の厚さを空気換算して求めた距離とする。

また、好ましくは、第２レンズＬ２および第４レンズＬ４は、吸水率が０．３％以下の材料（例えば、吸水率が０．０１％以下のポリオレフィン系のプラスチック材料）により形成され、第３レンズＬ３は、吸水率が０．３％以下の材料（例えば、吸水率が０．２％以下のポリカーボネート系のプラスチック材料）により形成される。

さらに、好ましくは、第１レンズＬ１の像側の面の有効径領域外に、遮光部材２が設けられる（図１参照）。この遮光部材２は、例えば、不透明な板材または不透明な塗料等により構成される。

以下、このようなレンズ構成とすることの意義について説明する。
まず、各レンズを構成する材料のアッベ数と開口絞り５の配設位置との関係についてであるが、負レンズである第１レンズＬ１および第２レンズＬ２は開口絞り５よりも物体側にあるため、それらを構成する各材料のアッベ数が大きいほど、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２で発生する倍率色収差が小さくなる。ただし、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を構成する各材料のアッベ数をどんなに大きくしても、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２で発生する倍率色収差は０にはならない。そこで、正レンズである第３レンズＬ３により、その倍率色収差を補正させるが、第３レンズＬ３は開口絞り５の物体側にあるため、第３レンズＬ３を構成する材料のアッベ数が小さいほど有効となる。なお、第３レンズＬ３を構成する材料のアッベ数が小さすぎると過補正となるので、第２レンズＬ２を構成する材料のアッベ数と第３レンズＬ３を構成する材料のアッベ数との差は４０以下とすることが好ましい。

一方、軸上色収差は、負レンズである第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を構成する各材料のアッベ数が大きいほど、また正レンズである第３レンズＬ３を構成する材料のアッベ数が小さいほど大きくなる。しかし、本発明に係る広角撮像レンズのような焦点距離の小さいレンズでは、軸上色収差が画質に与える影響は小さく、像の色ずれの原因となる倍率色収差を補正することの方が重要となるので、各レンズを構成する各材料のアッベ数を上記のように設定したものである。なお、第２レンズＬ２を構成する材料のアッベ数と第３レンズＬ３を構成する材料のアッベ数との差が２０以上となるように設定した場合には、倍率色収差の補正効果が顕著となる。

また、開口絞り５を第２レンズＬ２と第３レンズＬ３の間に設置した場合には、第３レンズＬ３を構成する材料のアッベ数をどのように設定しても、倍率色収差が第１レンズＬ１および第２レンズＬ２で発生するものと同じ方向に現れるため、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２で発生した倍率色収差を補正することができず、倍率色収差がさらに大きくなる。

一方、開口絞り５を第４レンズＬ４の像側に設置した場合には、各レンズの面を通る光束の光軸Ｚからの距離が大きくなるので、諸収差補正が難しくなるとともに、レンズ系が大型化してしまい、小型軽量化および低コスト化に不利となる。また、開口絞り５を第１レンズＬ１の物体側、または第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間に設置した場合にも同様に諸収差補正が難しくなる。

これらを勘案して開口絞り５を第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間に設置し、これにより倍率色収差の良好な補正、およびレンズ系の小型化、軽量化および低コスト化を達成することが可能となる。

また、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の各両面を共に非球面とする場合には、レンズ系の全長をより短くすることが可能となるとともに、良好な解像性が得られる。

また、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４をプラスチックレンズとする場合には、非球面形状を高精度に実現し得るとともに、さらに軽量化および低コスト化を図ることが可能になる。

また、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４を吸水性の極めて小さい材料で形成する場合には、吸水による性能劣化を最小限に抑えることが可能となる。

また、本発明に係る広角撮像レンズにおいては、第１レンズＬ１の像側の面の曲率半径が小さいため、周辺部の反射防止膜の厚さが中央部より小さくなる傾向がある。そこで、第１レンズＬ１の像側の面に、光軸Ｚに近い部分での光学的厚さが１５０ｎｍ以上２２５ｎｍ以下の反射防止膜を形成することにより、有効径領域内全体で反射率を平均的に低減することが可能となり、これによりゴースト光を低減させることができる。

なお、光軸付近の反射防止膜の光学的厚さが１５０ｎｍより小さいと周辺部での厚さが小さくなり過ぎ、長波長側の反射率が高くなるため、赤味がかったゴーストが発生しやすくなる。これに対し、光軸付近の反射防止膜の光学的厚さが２２５ｎｍより大きいと、中央部での厚さが大きくなり過ぎ、短波長側の反射率が高くなるため、像の色味が赤くなり過ぎるとともに、青味がかったゴーストが発生しやすくなる。

また、上記条件式（２）において、ｆ／ｆ_２が上限を超える場合には、所望の画角を得るための負のパワーが不足するため、第１レンズＬ１の負のパワーの増大を招き、第１レンズＬ１の第２レンズＬ２側の面の曲率半径が小さくなることから、製造が容易ではない形状になってしまい、また第３レンズＬ３の正のパワーが小さくなることから、倍率色収差が大きくなってしまう。一方、ｆ／ｆ_２が下限を超えると、倍率色収差の補正は良好に行うことができるものの、第２レンズＬ２のパワーが増大することになるため、第２レンズＬ２の製造が容易ではない形状になってしまうとともに、第３レンズＬ３の正のパワーが増大することで第２レンズＬ２および第３レンズＬ３の位置誤差による収差変動が敏感になり、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３の位置を高精度に設定維持する必要が生じる。

また、上記条件式（３）において、ｆ／ｆ_３が上限を超える場合には、倍率色収差の補正は良好に行うことができるものの、第３レンズＬ３の正のパワーが増大し、それに伴って第２レンズＬ２の負のパワーが増大することで、第２レンズＬ２は製造が容易ではない形状になってしまうとともに、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３の位置誤差による収差変動が敏感になり第２レンズＬ２および第３レンズＬ３を高精度に設定維持する必要が生じる。一方、ｆ／ｆ_３が下限を超えると、倍率色収差の補正が不十分となる。

また、上記条件式（４）を満たさない場合には、第３レンズＬ３の両面が相対的に光軸Ｚと直交する方向へずれを生じたときの解像性能劣化が大きくなるので、第３レンズＬ３に高い部品精度が要求されるようになる。

また、上記条件式（５）において、ｄ８／Ｌが上限を上回る場合には、諸収差を良好に補正することが難しくなり、求められる光学性能を達成できなくなる。

一方、ｄ８／Ｌが下限を下回る場合には、諸収差は良好に補正が可能だが、結像面４に近接しすぎるためレンズ系の配置が難しくなるか、逆に各レンズが大きくなりすぎて小型化することが難しくなる。

また、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２との間の有効径外を通過する光束は、迷光となって結像面に達しゴーストの原因となるが、第１レンズＬ１の第２レンズＬ２側の有効径領域外に遮光手段２を設けていることにより、このような迷光が遮断される。

また、第２レンズＬ２の物体側の面が物体側に凸であることが好ましい。このような形状とすることで画面中央部のディストーションを比較的小さくすることが容易になり、画面中央部で歪みの少ない良好な画像を得ることができる。なお、下記実施例１，２，３，５，１０，１１，１２がこれに相当し、特に凸の形状が顕著な（全系の焦点距離をｆ、光軸近傍の曲率半径をｒ３とした場合に、ｒ３／ｆ＜１０を満足する）実施例１，２，３，１０，１１，１２においてこの効果が大きい。

以下、具体的な実施例を用いて、本発明の広角撮像レンズをより詳細に説明する。
＜実施例１＞
実施例１に係る広角撮像レンズの構成は、図２に示すとおりである。
すなわち、図示するように実施例１の広角撮像レンズは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズである第１レンズＬ１と、像側に凹面を向け、かつ両面が共に非球面である負のメニスカスレンズである第２レンズＬ２と、物体側に凸面を向け、かつ両面が共に非球面である正の第３レンズＬ３と、像側に凸面を向け、かつ両面が共に非球面である正の第４レンズＬ４との４枚のレンズが配されてなる。また、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間に開口絞り５が配置されており、第４レンズＬ４と結像面４との間に他の光学部材３が配置されている。

以下、実施例１について具体的なデータを示す。
表１の上段に、実施例１の各レンズ面の曲率半径Ｒ（非球面の場合は、光軸Ｚの近傍位置での曲率半径、単位ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔）Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｅ線における屈折率Ｎｅおよびｄ線におけるアッベ数νｄを示す（表２〜表１２において同じ）。さらに、各レンズを構成する材料名（第１レンズＬ１のＳ−ＬＡＨ６６は、株式会社オハラ製の硝材の製品名であり、第２レンズＬ２および第４レンズＬ４のＺＥＯＮＥＸは、日本ゼオン株式会社製の光学プラスチック材料の登録商標であり、第３レンズＬ３のＰＣはポリカーボネートである）を示す。また、表１の中段左側に、他の光学部材３の厚さｄＧ（単位ｍｍ）およびｅ線における屈折率ＮＧ、さらに全系の焦点距離ｆ´（ｍｍ）および画角２ω（度）を示す。また、表１の中段右側に、実施例１における上記条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）に対応する値を示す。

さらに、表１の下段に、下式（６）により表される、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４における各非球面の各非球面係数を示す（表２〜表１２において同じ）。

また、図３は、実施例１に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図である。なお、これらの収差図においてωは半画角を示し、また非点収差の各収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面における収差を示す（図５，７，９，１１，１３，１５，１７，１９，２１，２３，２５において同じ）。

表１および図３に示すように、実施例１の広角撮像レンズは、ｆ／Ｄ＝０．１５１、ｆ／ｆ_２＝―０．７０５、ｆ／ｆ_３＝０．５３８、｜Ｚ５／Ｚ６｜＝２５．２２、ｄ８／Ｌ＝０．２０２である（表１３参照）ので、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を全て満足しており、画角２ωが１５５．０゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な広角撮像レンズとされている。

＜実施例２＞
実施例２に係る広角撮像レンズの構成は、図４に示すとおりである。
実施例２に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例１と同様である。
以下、実施例２について具体的なデータを示す。
なお、表２の上段に示す各レンズの材料名は、表１に示すものと同じである。

また、図５は、実施例２に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図である。

表２および図５に示すように、実施例２の広角撮像レンズは、ｆ／Ｄ＝０．１３８、ｆ／ｆ_２＝―０．５７２、ｆ／ｆ_３＝０．４３２、｜Ｚ５／Ｚ６｜＝５７０．４５、ｄ８／Ｌ＝０．２０３である（表１３参照）ので、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を全て満足しており、画角２ωが１４３.２゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な広角撮像レンズとされている。

＜実施例３＞
実施例３に係る広角撮像レンズの構成は、図６に示すとおりである。
実施例３に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例２と同様である。
以下、実施例３について具体的なデータを示す。
なお、表３の上段に示す各レンズの材料名は、表１に示すものと同じである。

また、図７は、実施例３に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図である。

表３および図７に示すように、実施例３の広角撮像レンズは、ｆ／Ｄ＝０．１０８、ｆ／ｆ_２＝―０．４８７、ｆ／ｆ_３＝０．３９４、｜Ｚ５／Ｚ６｜＝１３．４２、ｄ８／Ｌ＝０．１４６である（表１３参照）ので、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を全て満足しており、画角２ωが１３９.４゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な広角撮像レンズとされている。

＜実施例４＞
実施例４に係る広角撮像レンズの構成は、図８に示すとおりである。
実施例４に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例３と同様であるが、第２レンズＬ２の物体側の面の形状が光軸Ｚの近傍において凹状となっている点が、実施例３と異なっている。
以下、実施例４について具体的なデータを示す。

表４の上段に示す各レンズの材料名において、第１レンズＬ１のＢＳＣ７は、ＨＯＹＡ株式会社製の硝材の製品名であり、他のレンズＬ２〜レンズＬ４の材料名は表１に示すものと同じである。

また、図９は、実施例４に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図である。

表４および図９に示すように、実施例４の広角撮像レンズは、ｆ／Ｄ＝０．１４３、ｆ／ｆ_２＝―０．７２９、ｆ／ｆ_３＝０．５３９、｜Ｚ５／Ｚ６｜＝２８．８６、ｄ８／Ｌ＝０．２０３である（表１３参照）ので、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を全て満足しており、画角２ωが１６１.４゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な広角撮像レンズとされている。
＜実施例５＞
実施例５に係る広角撮像レンズの構成は、図１０に示すとおりである。
実施例５に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例３と同様である。
以下、実施例５について具体的なデータを示す。
なお、表５の上段に示す各レンズの材料名は、表４に示すものと同じである。

また、図１１は、実施例５に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図である。

表５および図１１に示すように、実施例５の広角撮像レンズは、ｆ／Ｄ＝０．１４７、ｆ／ｆ_２＝―０．６９１、ｆ／ｆ_３＝０．４６５、｜Ｚ５／Ｚ６｜＝７．６２、ｄ８／Ｌ＝０．２０９である（表１３参照）ので、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を全て満足しており、画角２ωが１５２．０゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な広角撮像レンズとされている。

＜実施例６＞
実施例６に係る広角撮像レンズの構成は、図１２に示すとおりである。
実施例６に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例４と同様である。
以下、実施例６について具体的なデータを示す。
なお、表６の上段に示す各レンズの材料名は、表４に示すものと同じである。

また、図１３は、実施例６に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図である。

表６および図１３に示すように、実施例６の広角撮像レンズは、ｆ／Ｄ＝０．１４５、ｆ／ｆ_２＝―０．７０６、ｆ／ｆ_３＝０．５２３、｜Ｚ５／Ｚ６｜＝４４．９４、ｄ８／Ｌ＝０．２０４である（表１３参照）ので、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を全て満足しており、画角２ωが１６０.４゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な広角撮像レンズとされている。

＜実施例７＞
実施例７に係る広角撮像レンズの構成は、図１４に示すとおりである。
実施例７に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例６と同様である。
以下、実施例７について具体的なデータを示す。
なお、表７の上段に示す各レンズの材料名は、表４に示すものと同じである。

また、図１５は、実施例７に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図である。

表７および図１５に示すように、実施例７の広角撮像レンズは、ｆ／Ｄ＝０．１５５、ｆ／ｆ_２＝―０．６０８、ｆ／ｆ_３＝０．５１６、｜Ｚ５／Ｚ６｜＝５．９９、ｄ８／Ｌ＝０．１８８である（表１３参照）ので、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を全て満足しており、画角２ωが１４８.８゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な広角撮像レンズとされている。

＜実施例８＞
実施例８に係る広角撮像レンズの構成は、図１６に示すとおりである。
実施例８に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例７と同様である。
以下、実施例８について具体的なデータを示す。

なお、表８の上段に示す各レンズの材料名において、第１レンズＬ１のＳ−ＢＡＬ３５は、株式会社オハラ製の硝材の製品名であり、他のレンズＬ２〜レンズＬ４の材料名は表１に示すものと同じである。

また、図１７は、実施例８に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図である。

表８および図１７に示すように、実施例８の広角撮像レンズは、ｆ／Ｄ＝０．１３７、ｆ／ｆ_２＝―０．６３３、ｆ／ｆ_３＝０．４３８、｜Ｚ５／Ｚ６｜＝２６．２７、ｄ８／Ｌ＝０．２２１である（表１３参照）ので、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を全て満足しており、画角２ωが１６５.２゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な広角撮像レンズとされている。

＜実施例９＞
実施例９に係る広角撮像レンズの構成は、図１８に示すとおりである。
実施例９に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例８と同様である。
以下、実施例９について具体的なデータを示す。
なお、表９の上段に示す各レンズの材料名は、表４に示すものと同じである。

また、図１９は、実施例９に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図である。

表９および図１９に示すように、実施例９の広角撮像レンズは、ｆ／Ｄ＝０．１４９、ｆ／ｆ_２＝―０．６８１、ｆ／ｆ_３＝０．５０５、｜Ｚ５／Ｚ６｜＝１２．８７、ｄ８／Ｌ＝０．２２９である（表１３参照）ので、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を全て満足しており、画角２ωが１５６．０゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な広角撮像レンズとされている。

＜実施例１０＞
実施例１０に係る広角撮像レンズの構成は、図２０に示すとおりである。
実施例１０に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例１と同様である。
以下、実施例１０について具体的なデータを示す。
なお、表１０の上段に示す各レンズの材料名は表４に示すものと同じである。

また、図２１は、実施例１０に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図である。

表１０および図２１に示すように、実施例１０の広角撮像レンズは、ｆ／Ｄ＝０．１１８、ｆ／ｆ_２＝―０．４５５、ｆ／ｆ_３＝０．３４９、｜Ｚ５／Ｚ６｜＝１０．６４、ｄ８／Ｌ＝０．１６０である（表１３参照）ので、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を全て満足しており、画角２ωが１４９.０゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な広角撮像レンズとされている。

＜実施例１１＞
実施例１１に係る広角撮像レンズの構成は、図２２に示すとおりである。
実施例１１に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例１と同様である。
以下、実施例１１について具体的なデータを示す。
なお、表１１の上段に示す各レンズの材料名は表１に示すものと同じである。

また、図２３は、実施例１１に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図である。

表１１および図２３に示すように、実施例１１の広角撮像レンズは、ｆ／Ｄ＝０．１６８、ｆ／ｆ_２＝―０．８４３、ｆ／ｆ_３＝０．６９５、｜Ｚ５／Ｚ６｜＝８７．９６、ｄ８／Ｌ＝０．１９５である（表１３参照）ので、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を全て満足しており、画角２ωが１４５.２゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な広角撮像レンズとされている。

＜実施例１２＞
実施例１２に係る広角撮像レンズの構成は、図２４に示すとおりである。
実施例１２に係る広角撮像レンズの構成は基本的には実施例１と同様である。
以下、実施例１２について具体的なデータを示す。
なお、表１２の上段に示す各レンズの材料名は表１に示すものと同じである。

また、図２５は、実施例１２に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図である。

表１２および図２５に示すように、実施例１２の広角撮像レンズは、ｆ／Ｄ＝０．１８５、ｆ／ｆ_２＝―０．８３５、ｆ／ｆ_３＝０．６９０、｜Ｚ５／Ｚ６｜＝８５．４５、ｄ８／Ｌ＝０．２０７である（表１３参照）ので、条件式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を全て満足しており、画角２ωが１４７.７゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な広角撮像レンズとされている。

なお、本発明の広角撮像レンズとしては、上記実施例のものに限られるものではなく、その他の種々の態様の変更が可能である。例えば、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３および第４レンズＬ４の各両面のうち一方の面を球面で構成することが可能である。

また、上記実施例１〜１２においては、図１に示す遮光部材２を図示していないが、第１レンズＬ１の像側の面の有効径外に、適宜、遮光部材２を設けるようにしてもよい。

また、本発明の広角撮像レンズは、車載用カメラ以外にもＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えた監視用カメラや携帯電話用カメラ等の種々の光学装置に搭載可能である。

本発明の一実施形態に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例１に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例１に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図実施例２に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例２に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図実施例３に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例３に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図実施例４に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例４に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図実施例５に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例５に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図実施例６に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例６に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図実施例７に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例７に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図実施例８に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例８に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図実施例９に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例９に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図実施例１０に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例１０に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図実施例１１に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例１１に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図実施例１２に係る広角撮像レンズの構成を示す図実施例１２に係る広角撮像レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差、コマ収差）を示す収差図

符号の説明

Ｌ１〜Ｌ４レンズ
Ｚ光軸
１最外光束
２遮光部材
３他の光学部材
４結像面
５開口絞り

Claims

物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズと、像側に凹面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である負の屈折力を有する第２レンズと、物体側に凸面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である正の屈折力を有する第３レンズと、像側に凸面を向け、かつ両面のうち少なくとも一方が非球面である正の屈折力を有する第４レンズとの４枚のレンズが配されてなり、
前記第１レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が４０以上に、前記第２レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が５０以上に、前記第３レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が４０以下に、前記第４レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数が５０以上に、それぞれ設定されており、
開口絞りが前記第３レンズと前記第４レンズとの間に配置されており、
下記条件式（１）を満足することを特徴とする広角撮像レンズ。

０．１０＜ｆ／Ｄ＜０．２２ … （１）
ただし、ｆは、レンズ全系の焦点距離であり、Ｄは、第１レンズの物体側の面から第４レンズの像側の面までの距離である。
下記条件式（２）、（３）を満足することを特徴とする請求項１記載の広角撮像レンズ。

−０．９＜ｆ／ｆ_２＜−０．４ … （２）
０．３＜ｆ／ｆ_３＜０．８ … （３）
ただし、ｆ_２は、第２レンズの焦点距離、ｆ_３は、第３レンズの焦点距離である。
前記第２レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数と前記第３レンズを構成する材料のｄ線に対するアッベ数との差が、２０以上となるように設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の広角撮像レンズ。
前記第２レンズ、前記第３レンズおよび前記第４レンズは、各々の両面が共に非球面であることを特徴とする請求項１〜３までのうちいずれか１項記載の広角撮像レンズ。
前記第１レンズの像側の面に、光軸付近での光学的厚さが１５０ｎｍ以上２２５ｎｍ以下の反射防止膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜４までのうちいずれか１項記載の広角撮像レンズ。
前記第３レンズの物体側の面の頂点の光軸方向座標と、当該広角撮像レンズの有効径の最外縁を通る軸外の最外光線と該物体側の面との交点の光軸方向座標との差をＺ５、該第３レンズの像側の面の頂点の光軸方向座標と、該像側の面と前記最外光線との交点の光軸方向座標との差をＺ６とするとき、以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１〜５までのうちいずれか１項記載の広角撮像レンズ。
３＜｜Ｚ５／Ｚ６｜ … （４）
前記第１レンズの物体側の面から結像面までの距離をＬ、前記第４レンズの像側の面から結像面までの距離をｄ８とするとき、以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１〜６までのうちいずれか１項記載の広角撮像レンズ。
０．１３＜ｄ８／Ｌ＜０．２５ … （５）
ただし、ｄ８、Ｌは、光路中に他の光学部材が介在する場合、該他の光学部材の光軸方向の厚さを空気換算して求めた距離とする。