JP2018055045A - 広角レンズ - Google Patents
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Abstract
【課題】プラスチックレンズとガラスレンズとを併用するとともに、広い温度範囲で安定した特性を得ることができる広角レンズを提供すること。
【解決手段】広角レンズ100は、物体側Laより順に配置された第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、絞り60、第4レンズL4、第5レンズL5および第6レンズL6からなる。第1レンズL1および第4レンズL4はガラスレンズであり、第2レンズL2、第3レンズ、第5レンズL5および第6レンズL6はプラスチックレンズである。第4レンズL4の像側Lbの凸面(第10面10)の中心曲率半径R42、および広角レンズ100全体の焦点距離f0は、以下の第1条件式を満たしている。このため、温度が変化した際の焦点の移動量を低減することができるとともに、温度が変化した際の画角の変化量を低減することができる。
(2×f0)≦|R42|≦(5×f0)
【選択図】図1
【解決手段】広角レンズ100は、物体側Laより順に配置された第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、絞り60、第4レンズL4、第5レンズL5および第6レンズL6からなる。第1レンズL1および第4レンズL4はガラスレンズであり、第2レンズL2、第3レンズ、第5レンズL5および第6レンズL6はプラスチックレンズである。第4レンズL4の像側Lbの凸面(第10面10)の中心曲率半径R42、および広角レンズ100全体の焦点距離f0は、以下の第1条件式を満たしている。このため、温度が変化した際の焦点の移動量を低減することができるとともに、温度が変化した際の画角の変化量を低減することができる。
(2×f0)≦|R42|≦(5×f0)
【選択図】図1
Description
本発明は、車等に搭載される広角レンズに関するものである。
車等において撮像用途で使用されるレンズには、広角および高解像度が要求されているとともに、安定した温度特性も求められる。従って、広角レンズをプラスチックレンズで構成すると、十分な温度特性を得ることができない一方、広角レンズをガラスレンズで構成すると、温度特性を向上することはできるが、部品コストが上昇してしまう。一方、物体側より順に第1レンズ、第2レンズ、第3レンズ、絞り、第4レンズ、第5レンズおよび第6レンズを配置するとともに、第2レンズ、第3レンズおよび第4レンズをプラスチックレンズとし、第1レンズ、第5レンズおよび第6レンズをガラスレンズとした広角レンズが提案されている(特許文献1参照)。
車等に搭載される広角レンズには、環境温度に対応できる広い温度範囲で安定した特性が求められる。しかしながら、特許文献1に記載の広角レンズでは、絞りの両側に配置された第3レンズおよび第4レンズがプラスチックレンズであるため、広い温度範囲で安定した特性を得ることができな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、プラスチックレンズとガラスレンズとを併用するとともに、広い温度範囲で安定した特性を得ることが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、物体側より順に配置された第1レンズ、第2レンズ、第3レンズ、絞り、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1レンズは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、前記第2レンズは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、前記第3レンズは、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズであり、前記第4レンズは、物体側および像側に凸面を向けた正レンズであり、前記第5レンズは、物体側および像側に凹面を向けた負レンズであり、前記第6レンズは、物体側および像側に凸面を向けた正レンズであり、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5レンズと前記第6レンズは、前記第5レンズの像側の面と前記第6レンズの物体側の面とが接着剤により接合された接合レンズを構成しており、前記第4レンズの像側の面の中心曲率半径をR42とし、全体の焦点距離をf0としたとき、中心曲率半径R42および焦点距離f0は、以下の条件式
2×f0≦|R42|≦5×f0
を満たしていることを特徴とする。
2×f0≦|R42|≦5×f0
を満たしていることを特徴とする。
本発明では、プラスチックレンズとガラスレンズとを併用したため、全体をガラスレンズとした場合と比較してコストを低減することができる。また、絞りの両側に配置されたレンズ(第3レンズおよび第4レンズ)のうちの一方(第4レンズ)をガラスレンズとし
たため、温度特性を向上することができる。また、第4レンズについては、像側の面の中心曲率半径R42、および全体の焦点距離f0が以下の条件式
2×f0≦|R42|≦5×f0
を満たしているため、光束の最も端を通る光線と第4レンズの像側の面とが成す角度が直角に近い。このため、温度が変化した際の焦点の移動量を低減することができるとともに、温度が変化した際の画角の変化量を低減することができる。従って、広い温度範囲にわたって安定した特性を得ることができる。
たため、温度特性を向上することができる。また、第4レンズについては、像側の面の中心曲率半径R42、および全体の焦点距離f0が以下の条件式
2×f0≦|R42|≦5×f0
を満たしているため、光束の最も端を通る光線と第4レンズの像側の面とが成す角度が直角に近い。このため、温度が変化した際の焦点の移動量を低減することができるとともに、温度が変化した際の画角の変化量を低減することができる。従って、広い温度範囲にわたって安定した特性を得ることができる。
本発明において、前記第4レンズの物体側の面の中心曲率半径をR41としたとき、中心曲率半径R41、R42は、以下の条件式
|R41|≧|R42|
を満た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、各種収差を適正に補正することができる。
|R41|≧|R42|
を満た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、各種収差を適正に補正することができる。
本発明において、前記第1レンズはガラスレンズである態様を採用することができる。かかる態様によれば、最も外側に位置する第1レンズの物体側の面に傷がつきにくい。
本発明において、前記第6レンズの中心厚をT6とし、前記第6レンズの物体側の面の光線有効エリアの周辺厚みをC6としたとき、中心厚T6および周辺厚みC6は、以下の条件式
2≦(T6/C6)≦3
を満たしている態様を採用することができる。第1レンズがガラスレンズである場合、基本的にはアッベ数が大きい程、倍率色収差を低減することができる。但し、アッベ数が大きい場合、屈折率が小さくなるため、第1レンズの有効径を大きくする必要がある。このような場合でも、レンズユニットの外径寸法の制約から第1レンズの有効径を小さくせざるを得ない場合があり、その場合、色収差が大きくなる。それでも、第6レンズの中心厚T6および周辺厚みC6が以下の条件式
2≦(T6/C6)≦3
を満たしていれば、色収差を適正に補正することができる。
2≦(T6/C6)≦3
を満たしている態様を採用することができる。第1レンズがガラスレンズである場合、基本的にはアッベ数が大きい程、倍率色収差を低減することができる。但し、アッベ数が大きい場合、屈折率が小さくなるため、第1レンズの有効径を大きくする必要がある。このような場合でも、レンズユニットの外径寸法の制約から第1レンズの有効径を小さくせざるを得ない場合があり、その場合、色収差が大きくなる。それでも、第6レンズの中心厚T6および周辺厚みC6が以下の条件式
2≦(T6/C6)≦3
を満たしていれば、色収差を適正に補正することができる。
本発明では、プラスチックレンズとガラスレンズとを併用したため、全体をガラスレンズとした場合と比較してコストを低減することができる。また、絞りの両側に配置されたレンズ(第3レンズおよび第4レンズ)のうちの一方(第4レンズ)をガラスレンズとしたため、温度特性を向上することができる。また、第4レンズについては、像側の面の中心曲率半径R42、および全体の焦点距離f0が以下の条件式
2×f0≦|R42|≦5×f0
を満たしているため、光束の最も端を通る光線と第4レンズの像側の面とが成す角度が直角に近い。このため、温度が変化した際の焦点の移動量を低減することができるとともに、温度が変化した際の画角の変化量を低減することができる。従って、広い温度範囲にわたって安定した特性を得ることができる。
2×f0≦|R42|≦5×f0
を満たしているため、光束の最も端を通る光線と第4レンズの像側の面とが成す角度が直角に近い。このため、温度が変化した際の焦点の移動量を低減することができるとともに、温度が変化した際の画角の変化量を低減することができる。従って、広い温度範囲にわたって安定した特性を得ることができる。
以下に、図面を参照して、本発明を適用した広角レンズの実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、光軸Lが延在する方向において物体側にLaを付し、像側にLbを付してある。
[実施の形態1]
(全体構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る広角レンズ100の構成を示す説明図である。表1には、本発明の実施の形態1に係る広角レンズ100のレンズデータを示してある。なお、図1に各面1〜16を表すにあたって、非球面には「*」を付してある。また、表1の上段には、各面の中心曲率半径(Radius)、厚さ(Thickness)、屈折率nd、アッベ数νd、円錐係数K、線膨張係数が示されており、中心曲率半径や厚さの単位はmmである。また、レンズ面が物体側Laに向けて突出した凸面あるいは物体側Laに向けて凹んだ凹面である場合には、中心曲率半径を正の値とし、レンズ面が像側Lb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、中心曲率半径を負の値としてある。また、表1の下欄には、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。
(全体構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る広角レンズ100の構成を示す説明図である。表1には、本発明の実施の形態1に係る広角レンズ100のレンズデータを示してある。なお、図1に各面1〜16を表すにあたって、非球面には「*」を付してある。また、表1の上段には、各面の中心曲率半径(Radius)、厚さ(Thickness)、屈折率nd、アッベ数νd、円錐係数K、線膨張係数が示されており、中心曲率半径や厚さの単位はmmである。また、レンズ面が物体側Laに向けて突出した凸面あるいは物体側Laに向けて凹んだ凹面である場合には、中心曲率半径を正の値とし、レンズ面が像側Lb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、中心曲率半径を負の値としてある。また、表1の下欄には、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、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、中心曲率半径の逆数をcとしてある。
図1および表1に示すように、広角レンズ100は、物体側Laより順に配置された第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、絞り60、第4レンズL4、第5レンズL5および第6レンズL6からなり、第6レンズL6に対して像側Lbに平板状のフィルタ70や撮像素子80が配置されている。本形態において、広角レンズ100は立体射影方式であり、理想像高を基準としたときの最大ディストーションは、絶対値で20%以下に設計されている。
広角レンズ100は、レンズ系全体の焦点距離f0(有効焦点距離:Effective Focal Length)が0.876mmであり、F値が2.0であり、物像間距離(Total Track)が12.4mmである。また、広角レンズ100は、垂直画角が150.8°であり、水平画角が198.2°である。
なお、図1および表1には、第1レンズL1に対して物体側Laに仮想面90(画像)が存在するものとし、かかる仮想面90を第1面1としてある。また、絞り60によって第8面8が構成され、フィルタ70によって第15面15が構成され、撮像素子80によって第16面16が構成されている。
(レンズ構成)
第1レンズL1は、物体側Laに凸面(第2面2)を向けた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、像側Lbに凹面(第3面3)を向けている。第2レンズL2は、物体側Laに凸面(第4面4)を向けた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、像側Lbに凹面(第5面5)を向けている。第3レンズL3は、物体側Laに凹面(第6面)を向けた正メニスカスレンズ(正のパワーを有するメニスカスレンズ)であり、像側Lbに凸面(第7面7)を向けている。第4レンズL4は、物体側Laおよび像側Lbに凸面(第9面9および第10面10)を向けた正レンズ(正のパワーを有する両凸レンズ)である。第5レンズL5は、物体側Laおよび像側Lbに凹面(第11面11および第12面12)を向けた負レンズ(負のパワーを有する両凹レンズ)である。第6レンズL6は、物体側Laおよび像側Lbに凸面(第13面13および第14面14)を向けた正レンズ(正のパワーを有する両凸レンズ)である。
第1レンズL1は、物体側Laに凸面(第2面2)を向けた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、像側Lbに凹面(第3面3)を向けている。第2レンズL2は、物体側Laに凸面(第4面4)を向けた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、像側Lbに凹面(第5面5)を向けている。第3レンズL3は、物体側Laに凹面(第6面)を向けた正メニスカスレンズ(正のパワーを有するメニスカスレンズ)であり、像側Lbに凸面(第7面7)を向けている。第4レンズL4は、物体側Laおよび像側Lbに凸面(第9面9および第10面10)を向けた正レンズ(正のパワーを有する両凸レンズ)である。第5レンズL5は、物体側Laおよび像側Lbに凹面(第11面11および第12面12)を向けた負レンズ(負のパワーを有する両凹レンズ)である。第6レンズL6は、物体側Laおよび像側Lbに凸面(第13面13および第14面14)を向けた正レンズ(正のパワーを有する両凸レンズ)である。
第1レンズL1の物体側Laの凸面(第2面2)および像側Lbの凹面(第3面3)は、いずれも球面である。第2レンズL2の物体側Laの凸面(第4面4)および像側Lbの凹面(第5面5)は、いずれも非球面である。第3レンズL3の物体側Laの凹面(第6面)および像側Lbの凸面(第7面7)は、いずれも非球面である。第4レンズL4の物体側Laの凸面(第9面9)および像側Lbの凸面(第10面10)は、いずれも球面である。第5レンズL5の物体側Laの凹面(第11面11)および像側Lbの凹面(第12面12)は、いずれも非球面である。第6レンズL6の物体側Laの凸面(第13面)および像側Lbの凸面(第14面14)は、いずれも非球面である。ここで、第5レンズL5と第6レンズL6とは、第5レンズL5の像側Lbの凹面(第12面12)と第6レンズL6の物体側Laの凸面(第13面13)とが接着剤50により接合された接合レンズL7を構成している。従って、接着剤50の物体側Laの面(第5レンズL5の像側Lbの凹面)が第12面12を構成している。
本形態において、第4レンズL4はガラスレンズであり、各種レンズ材料のうち、−40℃〜+120℃の範囲において屈折率の温度係数がリニアに変化するものが用いられている。第2レンズL2、第3レンズ、第5レンズL5および第6レンズL6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のプラスチックレンズである。第1レンズL1は、ガラスレンズおよびプラスチックレンズのいずれであってもよいが、本形態
において、第1レンズL1は、ガラスレンズである。従って、最も外側に位置する第1レンズL1の物体側の凸面(第2面2)が露出している場合でも、第1レンズL1に傷がつきにくい。
において、第1レンズL1は、ガラスレンズである。従って、最も外側に位置する第1レンズL1の物体側の凸面(第2面2)が露出している場合でも、第1レンズL1に傷がつきにくい。
(レンズの詳細構成)
広角レンズ100において、第4レンズL4の像側Lbの凸面(第10面10)の中心曲率半径R42は、−2.42mmである。また、広角レンズ100全体の焦点距離f0(有効焦点距離)は、0.876mmである。従って、中心曲率半径R42および焦点距離f0は、以下の第1条件式を満たしている。
(2×f0)=1.752≦|R42|=2.42≦(5×f0)=4.38
なお、ガラスレンズからなる第4レンズL4の像側Lbの凸面(第9面9)の中心曲率半径R42が2×f0以上であるため、ガラス成形が容易であるとともに、レンズ面を研磨により形成しやすくなるといえる。
広角レンズ100において、第4レンズL4の像側Lbの凸面(第10面10)の中心曲率半径R42は、−2.42mmである。また、広角レンズ100全体の焦点距離f0(有効焦点距離)は、0.876mmである。従って、中心曲率半径R42および焦点距離f0は、以下の第1条件式を満たしている。
(2×f0)=1.752≦|R42|=2.42≦(5×f0)=4.38
なお、ガラスレンズからなる第4レンズL4の像側Lbの凸面(第9面9)の中心曲率半径R42が2×f0以上であるため、ガラス成形が容易であるとともに、レンズ面を研磨により形成しやすくなるといえる。
また、第4レンズL4の物体側Laの凸面(第9面9)の中心曲率半径R41は、6.89mmである。従って、中心曲率半径R41、R42は、以下の第2条件式を満たしている。
|R41|=6.89≧|R42|=2.42
|R41|=6.89≧|R42|=2.42
また、第6レンズL6の中心厚T6は2.01mmであり、第6レンズL6の物体側Laの物体側Laの凸面(第13面13)の光線有効エリアの周辺厚みC6は0.72mmである。従って、中心厚T6および周辺厚みC6は、以下の第3条件式を満たしている。
2≦(T6/C6)=2.79≦3
2≦(T6/C6)=2.79≦3
本形態では、ガラスレンズからなる第1レンズL1の屈折率ndおよびアッベ数νdが各々、1.8348および42.72である。これに対して、ガラスレンズからなる第4レンズL4については、−40℃〜+120℃の範囲において屈折率の温度係数がリニアに変化するレンズ材料を選択したため、第4レンズL4の屈折率ndおよびアッベ数νdは各々、屈折率ndが1.6968および55.46である。その結果、第1レンズL1および第4レンズL4は、以下の条件を満たすようになっている。
第1レンズL1の屈折率nd>第4レンズL4の屈折率nd
第1レンズL1のアッベ数νd<第4レンズL4のアッベ数νd
第1レンズL1の屈折率nd>第4レンズL4の屈折率nd
第1レンズL1のアッベ数νd<第4レンズL4のアッベ数νd
(色収差特性)
表2には、本発明の実施の形態1に係る広角レンズ100の色収差(軸上色収差および倍率色収差)を示してある。なお、表2には、波長546nmの光を基準としたときの軸上色収差、垂直方向における画角の端部(V端:実像高=1.344mm)、水平方向における画角の端部(H端:実像高=1.792mm)、対角画角(最大画角)における端部(実像高=1.926mm)における倍率収差を示してある。表2から分かるように、本形態の広角レンズ100では、青色光(波長473nm)から赤色光(波長668nm)までの可視域の略全域にわたって色収差が小さい。
表2には、本発明の実施の形態1に係る広角レンズ100の色収差(軸上色収差および倍率色収差)を示してある。なお、表2には、波長546nmの光を基準としたときの軸上色収差、垂直方向における画角の端部(V端:実像高=1.344mm)、水平方向における画角の端部(H端:実像高=1.792mm)、対角画角(最大画角)における端部(実像高=1.926mm)における倍率収差を示してある。表2から分かるように、本形態の広角レンズ100では、青色光(波長473nm)から赤色光(波長668nm)までの可視域の略全域にわたって色収差が小さい。
(画角−温度特性)
表3には、本発明の実施の形態1に係る広角レンズ100の画角−温度特性を示してあり、25℃の温度からの画角の変化を示してある。表3から分かるように、本形態の広角レンズ100では、−40℃から+115℃という広い温度範囲にわたって、垂直画角、水平画角、および対角画角の変化が小さい。
表3には、本発明の実施の形態1に係る広角レンズ100の画角−温度特性を示してあり、25℃の温度からの画角の変化を示してある。表3から分かるように、本形態の広角レンズ100では、−40℃から+115℃という広い温度範囲にわたって、垂直画角、水平画角、および対角画角の変化が小さい。
(MTF特性)
図2は、本発明の実施の形態1に係る広角レンズ100のMTF特性を示すグラフであり、図2(a)、(b)は各々、タンジェンシャル(Tangential)方向のMTF(Modulation Transfer Function)特性を示すグラフ、およびサジタル(Sagittal)方向のMTF特性を示すグラフである。図3は、発明の実施の形態1に係る広角レンズ100のMFT特性の温度特性を示すグラフであり、図3(a)、(b)、(c)は各々、中央でのMFT特性の温度特性を示すグラフ、画角93°でのタンジェンシャル(Tangential)方向のMFT特性の温度特性を示すグラフ、および画角93°でのサジタル(Sagittal)方向のMFT特性の温度特性を示すグラフである。なお、図2には、像高(画角)が0mm(0%)、0.224mm(10%)、0.448mm(20%)、0.672mm(30%)、0.896mm(40%)、1.120mm(50%)、1.344mm(60%)、1.568mm(70%)、1.792mm(80%)、1.928mm(86%)におけるMTF特性を示してある。図3には、−40℃、−30℃、0℃、+25℃、+55℃、+80℃、+105℃、+115℃の各温度における特性を示してある。
図2は、本発明の実施の形態1に係る広角レンズ100のMTF特性を示すグラフであり、図2(a)、(b)は各々、タンジェンシャル(Tangential)方向のMTF(Modulation Transfer Function)特性を示すグラフ、およびサジタル(Sagittal)方向のMTF特性を示すグラフである。図3は、発明の実施の形態1に係る広角レンズ100のMFT特性の温度特性を示すグラフであり、図3(a)、(b)、(c)は各々、中央でのMFT特性の温度特性を示すグラフ、画角93°でのタンジェンシャル(Tangential)方向のMFT特性の温度特性を示すグラフ、および画角93°でのサジタル(Sagittal)方向のMFT特性の温度特性を示すグラフである。なお、図2には、像高(画角)が0mm(0%)、0.224mm(10%)、0.448mm(20%)、0.672mm(30%)、0.896mm(40%)、1.120mm(50%)、1.344mm(60%)、1.568mm(70%)、1.792mm(80%)、1.928mm(86%)におけるMTF特性を示してある。図3には、−40℃、−30℃、0℃、+25℃、+55℃、+80℃、+105℃、+115℃の各温度における特性を示してある。
図2に示すように、本形態の広角レンズ100は十分な解像度を有する。また、図3から分かるように、本形態の広角レンズ100は、−40℃から+115℃という広い温度範囲にわたって十分な解像度を有する。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の広角レンズ100では、4枚のプラスチックレンズと2枚のガラスレンズとを併用したため、全体をガラスレンズとした場合と比較してコストを低減することができる。また、絞り60の両側に配置されたレンズ(第3レンズL3および第4レンズL4)のうちの一方(第4レンズL4)をガラスレンズとしたため、温度特性を向上することができる。また、第4レンズL4については、像側Lbの凸面(第9面9)の中心曲率半径R42、および全体の焦点距離f0が第1条件式を満たしているため、光束の最も端を通る光線と第4レンズL4の像側の面とが成す角度が直角に近い。このため、温度が変化した際の焦点の移動量を低減することができるとともに、温度が変化した際の画角の変化量を低減することができる。従って、広い温度範囲にわたって安定した特性を得ることができる。
以上説明したように、本形態の広角レンズ100では、4枚のプラスチックレンズと2枚のガラスレンズとを併用したため、全体をガラスレンズとした場合と比較してコストを低減することができる。また、絞り60の両側に配置されたレンズ(第3レンズL3および第4レンズL4)のうちの一方(第4レンズL4)をガラスレンズとしたため、温度特性を向上することができる。また、第4レンズL4については、像側Lbの凸面(第9面9)の中心曲率半径R42、および全体の焦点距離f0が第1条件式を満たしているため、光束の最も端を通る光線と第4レンズL4の像側の面とが成す角度が直角に近い。このため、温度が変化した際の焦点の移動量を低減することができるとともに、温度が変化した際の画角の変化量を低減することができる。従って、広い温度範囲にわたって安定した特性を得ることができる。
また、第4レンズL4の物体側Laの凸面(第9面9)の中心曲率半径R41および像側Lbの凸面(第10面10)の中心曲率半径R42が第2条件式を満たしているため、各種収差を適正に補正することができる。また、第4レンズL4の屈折率ndが比較的小さいため、像側Lbの凸面(第10面10)の中心曲率半径R42の絶対値が(5×f0)と小さい。このため、第4レンズL4の物体側Laの凸面(第9面9)と撮像素子80との間でのゴーストの発生を抑制することができる。
また、本形態では、第1レンズL1として屈折率ndが大きいものを用いたが、色収差をさらに低減することを目的に、第1レンズL1の屈折率ndを小さくした場合でも、倍率色収差を効果的に低減することができるように、第6レンズL6の中心厚T6、および第6レンズL6の物体側Laの面の光線有効エリアの周辺厚みC6が第3条件式を満たすように構成されている。すなわち、第1レンズL1はガラスレンズであるため、基本的にはアッベ数νdが大きい程、倍率色収差を低減することができるが、アッベ数νdが大きい場合、屈折率ndが小さくなるため、第1レンズL1の有効径を大きくする必要がある。それにもかかわらず、レンズユニットの外径寸法の制約から第1レンズL1の有効径を小さくせざるを得ない場合があり、その場合、第1レンズL1の曲率半径を小さくする必要がある。その結果、倍率色収差が逆に大きくなるが、第6レンズL6の中心厚T6および周辺厚みC6が第3条件式を満たしていれば、色収差を適正に補正することができる。
[実施の形態2]
図4は、本発明の実施の形態2に係る広角レンズ100のMTF特性を示すグラフである。図4(a)、(a)、(b)は各々、中央でのMTF特性を示すグラフ、タンジェンシャル方向のMTF特性を示すグラフ、およびサジタル方向のMTF特性を示すグラフであり、−40℃、+25℃、+80℃、+105℃の各温度における特性を示してある。表4に、本発明の実施の形態2に係る広角レンズ100のレンズデータを示す。なお、本形態および後述する実施の形態3に係る広角レンズ100の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
図4は、本発明の実施の形態2に係る広角レンズ100のMTF特性を示すグラフである。図4(a)、(a)、(b)は各々、中央でのMTF特性を示すグラフ、タンジェンシャル方向のMTF特性を示すグラフ、およびサジタル方向のMTF特性を示すグラフであり、−40℃、+25℃、+80℃、+105℃の各温度における特性を示してある。表4に、本発明の実施の形態2に係る広角レンズ100のレンズデータを示す。なお、本形態および後述する実施の形態3に係る広角レンズ100の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
本形態の広角レンズ100において、第4レンズL4の像側Lbの凸面(第10面10)の中心曲率半径R42は、−2.79377mmである。また、広角レンズ100全体の焦点距離f0(有効焦点距離)は、0.8755mmである。従って、中心曲率半径R42および広角レンズ100全体の焦点距離f0は、以下の第1条件式を満たしている。
(2×f0)=1.751≦|R42|=2.79377≦(5×f0)=4.3775
(2×f0)=1.751≦|R42|=2.79377≦(5×f0)=4.3775
また、第4レンズL4の物体側Laの凸面(第9面9)の中心曲率半径R41は、9.38142mmである。従って、中心曲率半径をR41、R42は、以下の第2条件式を満たしている。
|R41|=9.38142≧|R42|≒2.79377
|R41|=9.38142≧|R42|≒2.79377
また、第6レンズL6の中心厚T6は、1.961mmであり、中心厚T6および第6レンズL6の物体側Laの物体側Laの凸面(第13面13)の光線有効エリアの周辺厚みC6は、0.7259mmである。従って、中心厚T6および周辺厚みC6は、以下の第3条件式を満たしている。
2≦(T6/C6)=2.7015≦3
2≦(T6/C6)=2.7015≦3
それ故、表5および図4に示すように、本形態の広角レンズ100も実施の形態1と同様な効果を奏する。表5には、本発明の実施の形態2に係る広角レンズ100の画角−温度特性を示してあり、25℃の温度からの画角の変化を示してある。表5から分かるように、本形態の広角レンズ100では、−40℃から+105℃という広い温度範囲にわたって、垂直画角、水平画角、および対角画角の変化が小さい。
また、図4に示すように、本形態の広角レンズ100は十分な解像度を有する。また、図4から分かるように、本形態の広角レンズ100は、−40℃から+105℃という広い温度範囲にわたって十分な解像度を有する。
[実施の形態3]
図5は、本発明の実施の形態2に係る広角レンズ100のMTF特性を示すグラフである。図5(a)、(a)、(b)は各々、中央でのMTF特性を示すグラフ、タンジェンシャル方向のMTF特性を示すグラフ、およびサジタル方向のMTF特性を示すグラフであり、−40℃、+25℃、+80℃、+105℃の各温度における特性を示してある。表6に、本発明の実施の形態3に係る広角レンズ100のレンズデータを示す。
図5は、本発明の実施の形態2に係る広角レンズ100のMTF特性を示すグラフである。図5(a)、(a)、(b)は各々、中央でのMTF特性を示すグラフ、タンジェンシャル方向のMTF特性を示すグラフ、およびサジタル方向のMTF特性を示すグラフであり、−40℃、+25℃、+80℃、+105℃の各温度における特性を示してある。表6に、本発明の実施の形態3に係る広角レンズ100のレンズデータを示す。
本形態の広角レンズ100において、第4レンズL4の像側Lbの凸面(第10面10)の中心曲率半径R42は、−2.40993mmである。また、広角レンズ100全体の焦点距離f0(有効焦点距離)は、0.87487mmである。従って、中心曲率半径R42および広角レンズ100全体の焦点距離f0は、以下の第1条件式を満たしている。
(2×f0)=1.74974≦|R42|=2.40993≦(5×f0)=4.37435
(2×f0)=1.74974≦|R42|=2.40993≦(5×f0)=4.37435
また、第4レンズL4の物体側Laの凸面(第9面9)の中心曲率半径R41は、11.59593mmである。従って、中心曲率半径をR41、R42は、以下の第2条件式を満たしている。
|R41|=11.59593≧|R42|=2.40993
|R41|=11.59593≧|R42|=2.40993
また、第6レンズL6の中心厚T6は、1.984mmであり、中心厚T6および第6レンズL6の物体側Laの物体側Laの凸面(第13面13)の光線有効エリアの周辺厚みC6は、0.7226mmである。従って、中心厚T6および周辺厚みC6は、以下の第3条件式を満たしている。
2≦(T6/C6)=2.7456≦3
2≦(T6/C6)=2.7456≦3
それ故、表7および図5に示すように、本形態の広角レンズ100も実施の形態1と同様な効果を奏する。表7には、本発明の実施の形態3に係る広角レンズ100の画角−温度特性を示してあり、25℃の温度からの画角の変化を示してある。表7から分かるように、本形態の広角レンズ100では、−40℃から+105℃という広い温度範囲にわたって、垂直画角、水平画角、および対角画角の変化が小さい。
また、図5に示すように、本形態の広角レンズ100は十分な解像度を有する。また、図5から分かるように、本形態の広角レンズ100は、−40℃から+105℃という広い温度範囲にわたって十分な解像度を有する。
[他の実施の形態]
上記実施の形態において、第1レンズL1はガラスレンズであったが、第1レンズL1がプラスチックレンズである場合に本発明を適用してもよい。
上記実施の形態において、第1レンズL1はガラスレンズであったが、第1レンズL1がプラスチックレンズである場合に本発明を適用してもよい。
L1…第1レンズ、L2…第2レンズ、L3…第3レンズ、L4…第4レンズ、L5…第5レンズ、L6…第6レンズ、L7…接合レンズ、La…物体側、Lb…像側、50…接着剤、60…絞り、80…撮像素子、100…広角レンズ
Claims (4)
- 物体側より順に配置された第1レンズ、第2レンズ、第3レンズ、絞り、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1レンズは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、
前記第2レンズは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、
前記第3レンズは、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズであり、
前記第4レンズは、物体側および像側に凸面を向けた正レンズであり、
前記第5レンズは、物体側および像側に凹面を向けた負レンズであり、
前記第6レンズは、物体側および像側に凸面を向けた正レンズであり、
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5レンズと前記第6レンズは、前記第5レンズの像側の面と前記第6レンズの物体側の面とが接着剤により接合された接合レンズを構成しており、
前記第4レンズの像側の面の中心曲率半径をR42とし、全体の焦点距離をf0としたとき、中心曲率半径R42および焦点距離f0は、以下の条件式
2×f0≦|R42|≦5×f0
を満たしていることを特徴とする広角レンズ。 - 前記第4レンズの物体側の面の中心曲率半径をR41としたとき、中心曲率半径R41、R42は、以下の条件式
|R41|≧|R42|
を満たしていることを特徴とする請求項1に記載の広角レンズ。 - 前記第1レンズはガラスレンズであ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。
- 前記第6レンズの中心厚をT6とし、前記第6レンズの物体側の面の光線有効エリアの周辺厚みをC6としたとき、中心厚T6および周辺厚みC6は、以下の条件式
2≦(T6/C6)≦3
を満たしていることを特徴とする請求項3に記載の広角レンズ。
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