特許 6038862 広角レンズ、レンズ鏡筒及び光学機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6038862

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】広角レンズ、レンズ鏡筒及び光学機器

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/04 20060101AFI20161128BHJP

   G02B 7/02 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/04 D

   G02B7/02 F

【請求項の数】12

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-241039(P2014-241039)

(22)【出願日】2014年11月28日

(65)【公開番号】特開2016-102897(P2016-102897A)

(43)【公開日】2016年6月2日

【審査請求日】2015年5月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001225

【氏名又は名称】日本電産コパル株式会社

(72)【発明者】

【氏名】生沼 健司

【審査官】 森内 正明

(56)【参考文献】

【文献】 特開平８−２３４１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−２９７２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１−３０３４０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ７／０２ − ７／１６

Ｇ０２Ｂ ９／００ − １７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２ − ２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００ − ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から順に配設された、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズとからなり、
前記第２レンズと前記第３レンズの間に開口絞りを有し、
前記第１から第５レンズは、プラスチックレンズを含み、
各レンズの焦点距離をｆｉ（ｍｍ）、各レンズの線膨張係数をＫｉ（×１０^−６／℃）、レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）とするとき、次式で表されるＡ
Ａ＝［Σ（Ｋｉ／ｆｉ）］／ｆ
の数値Ａ´が下記条件式（１）
（１）０＜Ａ´＜０．５
を満足し、
前記第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１及び像面側の面の曲率半径をＲ２とするとき、下記条件式（５）
（５）１．４＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜１．８
を満足する、広角レンズ。

【請求項2】

前記第２レンズ及び第３レンズは、物体側及び像面側の少なくとも一方の面が非球面に形成されている、請求項１記載の広角レンズ。

【請求項3】

前記第４レンズ及び第５レンズは、接合レンズである、請求項１又は２に記載の広角レンズ。

【請求項4】

前記第１レンズは、物体側に凸面を向けかつ像面側に凹面を向けた凹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かつ像面側に凸面又は凹面を向けた両凸レンズ又は凸メニスカスレンズであり、
前記第３レンズは、物体側に凸面又は凹面を向けかつ像面側に凸面を向けた両凸レンズ又は凸メニスカスレンズであり、
前記第４レンズは、物体側に凸面又は凹面を向けかつ像面側に凸面を向けた両凸レンズ又は凸メニスカスレンズであり、
前記第５レンズは、物体側に凹面を向けかつ像面側に凸面を向けた凹メニスカスレンズである、請求項１から３のいずれか一つに記載の広角レンズ。

【請求項5】

前記第１レンズ及び第５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から４のいずれか一つに記載の広角レンズ。

【請求項6】

物体側から順に配設された、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズとからなり、
前記第２レンズと前記第３レンズの間に開口絞りを有し、
前記第１から第５レンズは、プラスチックレンズを含み、
各レンズの焦点距離をｆｉ（ｍｍ）、各レンズの線膨張係数をＫｉ（×１０^−６／℃）、レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）とするとき、次式で表されるＡ
Ａ＝［Σ（Ｋｉ／ｆｉ）］／ｆ
の数値Ａ´が下記条件式（１）
（１）０＜Ａ´＜０．５
を満足し、
前記第４レンズ及び第５レンズは、接合レンズである、広角レンズ。

【請求項7】

物体側から順に配設された、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズとからなり、
前記第２レンズと前記第３レンズの間に開口絞りを有し、
前記第１から第５レンズは、プラスチックレンズを含み、
各レンズの焦点距離をｆｉ（ｍｍ）、各レンズの線膨張係数をＫｉ（×１０^−６／℃）、レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）とするとき、次式で表されるＡ
Ａ＝［Σ（Ｋｉ／ｆｉ）］／ｆ
の数値Ａ´が下記条件式（１）
（１）０＜Ａ´＜０．５
を満足し、
前記第１レンズは、物体側に凸面を向けかつ像面側に凹面を向けた凹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かつ像面側に凸面又は凹面を向けた両凸レンズ又は凸メニスカスレンズであり、
前記第３レンズは、物体側に凸面又は凹面を向けかつ像面側に凸面を向けた両凸レンズ又は凸メニスカスレンズであり、
前記第４レンズは、物体側に凸面又は凹面を向けかつ像面側に凸面を向けた両凸レンズ又は凸メニスカスレンズであり、
前記第５レンズは、物体側に凹面を向けかつ像面側に凸面を向けた凹メニスカスレンズである、広角レンズ。

【請求項8】

物体側から順に配設された、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズとからなり、
前記第２レンズと前記第３レンズの間に開口絞りを有し、
前記第２から第４レンズは、プラスチックレンズを含み、
各レンズの焦点距離をｆｉ（ｍｍ）、各レンズの線膨張係数をＫｉ（×１０^−６／℃）、レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）とするとき、次式で表されるＡ
Ａ＝［Σ（Ｋｉ／ｆｉ）］／ｆ
の数値Ａ´が下記条件式（１）
（１）０＜Ａ´＜０．５
を満足し、
前記第１レンズ及び第５レンズは、ガラスレンズである、広角レンズ。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか一つに記載の広角レンズと、前記広角レンズを保持する鏡筒と、を備えたレンズ鏡筒であって、前記鏡筒は、樹脂材料により形成されている、
レンズ鏡筒。

【請求項10】

前記広角レンズに含まれる前記プラスチックレンズの−４０℃〜＋８５℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜７０（×１０^−６／℃）であり、
前記鏡筒の−４０℃〜＋８５℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜７０（×１０^−６／℃）である、請求項９記載のレンズ鏡筒。

【請求項11】

請求項１から８いずれか一つに記載の広角レンズを含む、光学機器。

【請求項12】

請求項９又は１０に記載のレンズ鏡筒を含む、光学機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたデジタルカメラなどの光学機器等に使用される広角レンズ及びレンズ鏡筒に関し、特に、デジタル一眼レフカメラ、ミラーレス一眼レフカメラ、あるいは、銀塩フィルム式カメラ等のレンズ光学系に適用される広角レンズ及びレンズ鏡筒に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、コンパクトデジタルカメラ、デジタル一眼レフカメラ、ミラーレス一眼レフカメラ等において、様々な撮影シーンに応じて自由にレンズ（レンズ鏡筒）を交換できるレンズ交換式のカメラが主流になってきている。これらの交換式レンズ（レンズ鏡筒）は、小型かつ軽量のものであれば、気軽に携帯できるため利用者の負担も軽減できる。
そこで、交換式レンズ（特に、広角レンズを備えたレンズ鏡筒）においては、外径寸法を抑えつつレンズの樹脂化又は鏡筒の樹脂化による、コンパクト化（小型化）、軽量化、低コスト化等が望まれ、又、レンズや鏡筒を樹脂化した場合において、環境の温度変化による焦点結像位置（バックフォーカス）の変化を抑制することが望まれる。

【0003】

一方、従来の広角レンズとしては、物体側から順に配設された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、第１レンズ群が、物体側から順に配設された、２つの負メニスカスレンズ、２つの凹レンズ、負メニスカスレンズと両凸レンズを接合した接合レンズ、両凹レンズと両凸レンズを接合した接合レンズの８枚構成からなり、第２レンズ群が、物体側から順に配設された、前群と、前群に対して合焦移動する後群からなり、前群が、両凸レンズと両凹レンズを接合した接合レンズ、両凸レンズからなり、後群が、両凹レンズと両凸レンズを接合した接合レンズ、両凸レンズと負メニスカスレンズを接合した接合レンズからなる、２群１５枚構成を採用し、画角が１１４度程度で、Ｆ２．８程度の大口径を有するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
この広角レンズでは、バックフォーカスが十分確保されているため、デジタル一眼レフカメラ等に適用することはできるものの、最前のレンズ（前玉レンズ）が大径化し、レンズの構成枚数が多く、又、全てガラスのレンズを採用し、さらには合焦機構を採用しているが故に、手軽に携帯して交換できるようなコンパクト化（小型化）、軽量化、さらには低コスト化等の要求を満たすことはできない。

【0004】

他の広角レンズとしては、物体側から順に配設された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、第１レンズ群が、物体側から順に配設された、負メニスカスレンズ、両凸レンズからなり、第２レンズ群が、両凸レンズ、両凸レンズと両凹レンズを接合した接合レンズからなる、２群５枚構成を採用し、画角が８０〜９０度程度で、Ｆ２．０程度の大口径を有するものが知られている（例えば、特許文献２を参照）。
この広角レンズでは、レンズの枚数が５枚であり、前述の１５枚構成の広角レンズに比べればコンパクト化されているものの、最前のレンズ（前玉レンズ）が大径化し、全てガラスのレンズを採用するものであり、又、画角も８０〜９０度程度であり、バックフォーカスの確保も十分ではなく、車載カメラや監視カメラとしては適用できる可能性があるものの、デジタル一眼レフカメラ等に適用するのは困難である。

【0005】

さらに、他の広角レンズとしては、物体側から順に配設された、第１レンズ群と、開口絞りと、第２レンズ群とからなり、第１レンズ群が、物体側から順に配設された、負メニスカスレンズ、両凹レンズ、両凸（又は正）レンズからなり、第２レンズ群が、両凹レンズと両凸レンズ（又は両凸レンズと両凹レンズ）を接合した接合レンズ、両凸レンズからなる、２群６枚構成を採用し、二つのレンズ（第２番目のレンズと第６番目又は第３番目のレンズ）をプラスチック（樹脂）により形成したものが知られている（例えば、特許文献３を参照）。
この広角レンズでは、レンズの枚数が６枚であり、前述の５枚構成の広角レンズに比べればレンズの枚数が１枚増え、最前のレンズ（前玉レンズ）も大径化し、又、バックフォーカスの確保も十分ではなく、車載カメラや監視カメラとしては適用できる可能性があるものの、デジタル一眼レフカメラ等に適用するのは困難である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００５−３１６３９８号公報

【特許文献2】特開２００９−７５１４１号公報

【特許文献3】特開２００５−２２１９２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、コンパクト化（小型化）、軽量化、低コスト化等を図りつつ、対角画角が広く（好ましくは１４０度以上で）、バックフォーカスを十分確保でき、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を抑制することができ、諸収差が良好に補正され、高性能かつ小型で安価な広角レンズ、レンズ鏡筒及び光学機器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の広角レンズは、物体側から順に配設された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、所定の口径をなす開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、第１レンズ群又は第２レンズ群は、プラスチックレンズを含み、第１レンズ群及び第２レンズ群を構成する各レンズの焦点距離をｆｉ、第１レンズ群及び第２レンズ群を構成する各レンズの線膨張係数をＫｉ、レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、下記条件式（１）
（１）０＜［Σ（Ｋｉ／ｆｉ）］／ｆ＜０．５
を満足する、ことを特徴としている。
この構成によれば、プラスチックレンズを含むレンズ全系において、条件式（１）を満たすことにより、軽量化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、所望の光学特性を確保でき、十分なバックフォーカスを確保できると共に環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を小さく抑えること（具体的には、レンズの曲率、厚み、屈折率等の変動を抑制してバックフォーカスの変動量を小さく抑えること）ができ、特に、デジタル一眼レフカメラ、ミラーレス一眼レフカメラ等において手軽に交換できる交換式のレンズとして適用することができる。

【0009】

なお、本発明の広角レンズで用いられるレンズのレンズ面は、球面、平面、あるいは非球面で形成されてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、必要に応じて、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）等としてもよい。
また、レンズ全系において、最も外側（最も前方、最も後方）に位置するレンズには、使用時等に外部に晒される可能性もあることから、必要に応じて様々な加工を施すことも可能である。この加工の例としては、レンズ本体の曇り防止や水滴形成防止のために表面部を光触媒等により親水化すること等が挙げられる。

【0010】

上記構成の広角レンズにおいて、プラスチックレンズの焦点距離をｆｐ、レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、下記条件式（２）
（２）０＜１／ｆｐ＜０．１
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、条件式（２）を満たすことにより、条件式（１）を満たす構成に加えてさらに、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量をより小さく抑えること（具体的には、プラスチックレンズの曲率、厚み、屈折率等の変動を抑制してバックフォーカスの変動量を小さく抑えること）ができる。

【0011】

上記構成の広角レンズにおいて、第１レンズ群の焦点距離をｆ_Ｇ１、レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、下記条件式（３）
（３）−１．０＜ｆ_Ｇ１／ｆ＜−０．７
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、条件式（３）を満たすことにより、バックフォーカスを十分確保することができると共に、諸収差、特に像面湾曲及び非点収差を良好に補正することができる。

【0012】

上記構成の広角レンズにおいて、第１レンズ群の最前レンズの物体側の面から像面までの光軸上における距離をＴＬ、レンズ全系の焦点距離をｆとするとき、下記条件式（４）
（４）０．２８＜ｆ／ＴＬ＜０．３５
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、条件式（４）を満たすことにより、諸収差を良好に補正することができ、小型化（コンパクト化）を達成することができる。すなわち、条件式（４）は、レンズ全系の焦点距離ｆとレンズ全系の光軸方向の全長ＴＬの比を規定する（レンズ全系の大きさを決定する）ための条件式であり、ｆ／ＴＬの値が上限値を満たすことにより諸収差を良好に補正することができ、ｆ／ＴＬの値が下限値を満たすことにより小型化（コンパクト化）を達成すことができる。

【0013】

上記構成の広角レンズにおいて、第１レンズ群は、物体側から順に配設された、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズとからなり、第２レンズ群は、物体側から順に配設された、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズと、負の屈折力を有する第５レンズとからなり、第２レンズは、プラスチックレンズである、構成を採用することができる。
この構成によれば、２群５枚構成とすると共に第１レンズとして負の屈折力をもつ負レンズ及び第２レンズとして正の屈折力をもつプラスチックレンズを採用することにより、上述の条件式（１）から（４）等を満たす構成に加えてさらに、対角画角が広く（好ましくは１４０度以上の広画角を確保でき）、ＣＣＤ等の撮像素子を搭載したデジタル一眼レフカメラ等に適用するために十分な長さのバックフォーカスを確保することができ、又、第２レンズをプラスチックレンズとすることにより、軽量化、低コスト化を達成しつつも、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を抑制できるレンズ配置を得ることができ、諸収差を良好に補正することができ、さらに、上記のレンズ配置とすることで、入射瞳位置を物体側に位置付けて第１レンズに入射する軸外光束の光線高を低くでき、それ故に、第１レンズ（前玉レンズ）の有効径（すなわち外径）を小さくできるため、小径化、小型化（コンパクト化）等を達成することができる。

【0014】

上記構成の広角レンズにおいて、第２レンズ及び第３レンズは、物体側及び像面側の少なくとも一方の面が非球面に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、開口絞りに隣接する第２レンズ及び第３レンズに非球面を設けることにより、特に球面収差及びコマ収差を良好に補正することができると共に第１レンズに入射する光線高さを小さくでき、広画角化を達成しつつも、小型化（コンパクト化）等を達成することができる。

【0015】

上記構成の広角レンズにおいて、第４レンズ及び第５レンズは、接合レンズである、構成を採用することができる。
この構成によれば、第４レンズ及び第５レンズを接合レンズとすることにより、小型化（コンパクト化）を達成しつつ、特に色収差（軸上色収差、倍率色収差）を良好に補正することができる。

【0016】

上記構成の広角レンズにおいて、第１レンズの物体側の面の曲率半径をＲ１及び像面側の面の曲率半径をＲ２とするとき、下記条件式（５）
（５）１．４＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜１．８
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、条件式（５）を満たすことにより、第１レンズの大径化を抑えつつ、１４０度以上の大画角を確保することができる。

【0017】

上記構成の広角レンズにおいて、第１レンズのアッベ数をν１、第４レンズのアッベ数をν４、第５レンズのアッベ数をν５とするとき、下記条件式（６）
（６）ν１≧４５、ν４≧５０、ν５≦３０
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、解像度に影響を及ぼす色収差、すなわち軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。

【0018】

上記構成の広角レンズにおいて、第１レンズは、物体側に凸面を向けかつ像面側に凹面を向けた凹メニスカスレンズであり、第２レンズは、物体側に凸面を向けかつ像面側に凸面又は凹面を向けた両凸レンズ又は凸メニスカスレンズであり、第３レンズは、物体側に凸面又は凹面を向けかつ像面側に凸面を向けた両凸レンズ又は凸メニスカスレンズであり、第４レンズは、物体側に凸面又は凹面を向けかつ像面側に凸面を向けた両凸レンズ又は凸メニスカスレンズであり、第５レンズは、物体側に凹面を向けかつ像面側に凸面を向けた凹メニスカスレンズである、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１レンズ〜第５レンズとして、上記形態をなすレンズを採用することにより、コンパクト化（小型化）、軽量化、低コスト化等を達成しつつ、対角画角が広く（好ましくは１４０度以上で）、バックフォーカスを十分確保でき、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を抑制することができ、諸収差が良好に補正された、高性能かつ小型で安価な広角レンズとすることができる。

【0019】

上記構成の広角レンズにおいて、第１レンズ及び第５レンズは、ガラスレンズである、構成を採用することができる。
この構成によれば、レンズ全系において最も外側（最も前方、最も後方）に位置する第１レンズ及び第５レンズをガラスレンズとすることにより、汚れや傷付き等による品質及び性能の劣化を防止して、所期の光学特性を維持することができる。すなわち、最も外側のレンズは、例えば市場で販売される際や使用の際において外部環境に晒される等により、汚れや傷付き等がより起こり易いことから、品質及び性能の劣化を防止する必要性があり、その観点からガラスレンズを採用することが好ましい。

【0020】

本発明のレンズ鏡筒は、上記構成をなすいずれかの広角レンズと、広角レンズを保持する鏡筒と、を備えたレンズ鏡筒であって、上記鏡筒は、樹脂材料により形成されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、上記構成をなす広角レンズと樹脂製の鏡筒を組み合わせることにより、プラスチックレンズを含む広角レンズの温度変化によるバックフォーカスの変動量を、鏡筒の温度変化による変形に基づくレンズ間隔の変化に伴い発生するバックフォーカスの変動量で相殺するように構成することができ、幅広い温度変化において焦点結像位置の変化量を小さくしたレンズ鏡筒を得ることができる。
なお、広角レンズと鏡筒を組み合わせる方法は、例えば、熱かしめ、接着剤による接着、公知の押え環やＣリングの挿入等により行われる。

【0021】

上記構成のレンズ鏡筒において、広角レンズに含まれるプラスチックレンズの−４０℃〜＋８５℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜７０（×１０^−６／℃）であり、鏡筒の−４０℃〜＋８５℃の温度範囲における線膨張係数が６０〜７０（×１０^−６／℃）である、構成を採用することができる。
この構成によれば、幅広い温度範囲（例えば、−４０℃〜＋８５℃）において、ピントのズレ量が−０．０２ｍｍ〜＋０．０２ｍｍの範囲に収まり、被写界深度内にピントのズレ量を抑えたレンズ鏡筒を得ることができる。

【0022】

本発明の光学機器は、上記構成をなすいずれかの広角レンズを含むこと、又は、上記構成をなすいずれかの広角レンズ及び広角レンズを保持する樹脂製の鏡筒を含むこと、を特徴としている。
これらの構成によれば、コンパクト化（小型化）、軽量化、低コスト化等を達成しつつ、対角画角が広く（好ましくは１４０度以上で）、バックフォーカスを十分確保でき、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を抑制することができ、諸収差が良好に補正され、高性能かつ小型で安価な光学機器を提供することができる。
すなわち、上記構成の広角レンズやレンズ鏡筒は、例えば、カメラなどの光学機器（デジタルカメラ等の民生用カメラ、車載カメラ、監視カメラ、内視鏡カメラ等に搭載する医療用カメラ、動画撮影を行うカムコーダー（ムービーカメラ）、各種検査カメラ、ロボット用カメラ等）等に用いることが可能である。

【発明の効果】

【0023】

上記構成をなす広角レンズによれば、コンパクト化（小型化）、軽量化、低コスト化等を達成しつつ、対角画角が広く（好ましくは１４０度以上で）、バックフォーカスを十分確保でき、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を抑制することができ、諸収差が良好に補正された、高性能かつ小型で安価な広角レンズを得ることができ、又、それを搭載したレンズ鏡筒及び光学機器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明に係る広角レンズの一実施形態を示す概略構成図である。

【図2】図１に示す広角レンズ（実施例１）における、球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）を示す収差図である。

【図3】本発明に係る広角レンズの他の実施形態を示す概略構成図である。

【図4】図３に示す広角レンズ（実施例２）における、球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）を示す収差図である。

【図5】本発明に係る広角レンズのさらに他の実施形態を示す概略構成図である。

【図6】図５に示す広角レンズ（実施例３）における、球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）を示す収差図である。

【図7】本発明に係るレンズ鏡筒の一実施形態を示す断面図である。

【図8】本発明に係る広角レンズを搭載したレンズ鏡筒において、環境の温度変化に対するピントのズレ量を比較例と共に示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
この実施形態に係る広角レンズは、図１に示すように、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、所定の口径をなす開口絞りＳＤと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とが、光軸Ｌ上において物体側から像面側に向けて順に配設されている。
ここで、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に配設された、負の屈折力を有する第１レンズ１と、正の屈折力を有する第２レンズ２とからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に配設された、正の屈折力を有する第３レンズ３と、正の屈折力を有する第４レンズ４と、負の屈折力を有する第５レンズ５とからなる。
また、上記構成において、第５レンズ５の後方（像面側寄り）には、赤外線カットフィルタやローパスフィルタ等の役割をなす平行平板としての（パワーを殆ど生じない）ガラスフィルタ６が配設され、ガラスフィルタ６の後方に（固体撮像素子としてのＣＣＤ等の結像面である）像面Ｐが配設されるようになっている。

【0026】

ここでは、第１レンズ１、第２レンズ２、開口絞りＳＤ、第３レンズ３、第４レンズ４、第５レンズ５、ガラスフィルタ６、及び像面Ｐが、光軸Ｌに沿って物体側から像面側に向けて順に配設される構成において、図１に示すように、それぞれの面をＳｉ（ｉ＝１〜１２）、それぞれの面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜１２）、ｄ線に対する屈折率をＮｉ（ｉ＝１〜６）及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜６）、第１レンズ１〜像面Ｐまでのそれぞれの光軸Ｌ上における間隔（厚さ、空気間隔）をＤｉ（ｉ＝１〜１２）、第５レンズ５の像面側の面Ｓ１０から像面Ｐまでのバックフォーカス（空気換算距離）をＢＦ、第１レンズ群Ｇ１の最前レンズ（第１レンズ１）の物体側の面Ｓ１から像面Ｐまでの光軸Ｌ上における距離をＴＬで表す。
また、レンズ全系の焦点距離をｆ、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離（第１レンズ１と第２レンズ２との合成焦点距離）をｆ_Ｇ１、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２を構成する各レンズ（第１レンズ１〜第５レンズ５）の焦点距離をｆｉ（ｉ＝１〜５）、第１レンズ群Ｇ１又は第２レンズ群Ｇ２に含まれるガラスレンズの焦点距離をｆｐ（ここでは、ｆｐ＝ｆ２）、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２を構成する各レンズ（第１レンズ１〜第５レンズ５）の線膨張係数をＫｉ（ｉ＝１〜５）で表す。

【0027】

第１レンズ１は、ガラス材料により形成されたガラスレンズであり、かつ、負の屈折力をもつように、物体側の面Ｓ１が凸面でかつ像面側の面Ｓ２が凹面をなす凹メニスカスレンズである。ここで、面Ｓ１及び面Ｓ２は球面として形成されている。
第２レンズ２は、樹脂材料により形成されたプラスチックレンズであり、かつ、正の屈折力をもつように、物体側の面Ｓ３が凸面でかつ像面側の面Ｓ４が凹面をなす凸メニスカスレンズである。ここで、面Ｓ３及び面Ｓ４は非球面として形成されている。
開口絞りＳＤは、図１に示す構成図においては、第３レンズ３と第４レンズ４の間でかつ第３レンズ３寄り（面Ｓ４の近傍）に配設されており、所定の口径をなす共に面Ｓ５及び曲率半径Ｒ５（∞）として示されている。
第３レンズ３は、ガラス材料により形成されたガラスレンズであり、かつ、正の屈折率をもつように、物体側の面Ｓ６が凸面でかつ像面側の面Ｓ７が凸面をなす両凸レンズである。ここで、面Ｓ６及び面Ｓ７は非球面として形成されている。
第４レンズ４は、ガラス材料により形成されたガラスレンズであり、かつ、正の屈折率をもつように、物体側の面Ｓ８が凸面でかつ像面側の面Ｓ９が凸面をなす両凸レンズである。ここで、面Ｓ８及び面Ｓ９は球面として形成されている。
第５レンズ５は、ガラス材料により形成されると共に第４レンズ４の像面側の面Ｓ９に接合され、負の屈折力をもつように、物体側の面Ｓ９が凹面でかつ像面側の面Ｓ１０が凸面をなす凹メニスカスレンズである。ここで、面Ｓ１０は球面として形成されている。

【0028】

このように、第４レンズ４及び第５レンズ５を接合レンズとすることにより、小型化（コンパクト化）を達成しつつ、特に色収差（軸上色収差、倍率色収差）を良好に補正することができる。
また、第２レンズ２及び第３レンズ３は、物体側及び像面側の少なくとも一方の面（ここでは、Ｓ３、Ｓ４，Ｓ６，Ｓ７）が非球面に形成されている、すなわち、開口絞りＳＤに隣接する第２レンズ２及び第３レンズ３に非球面を設けることにより、特に球面収差及びコマ収差を良好に補正することができると共に第１レンズ１に入射する光線高さを小さくでき、広画角化を達成しつつも、小型化（コンパクト化）等を達成することができる。

【0029】

ここで、第２レンズ２及び第３レンズ３に設けられた非球面を表す式は、次式で規定される。
Ｚ＝Ｃｙ^２／［１＋（１−εＣ^２ｙ^２）^１／２］＋Ｄｙ^４＋Ｅｙ^６＋Ｆｙ^８＋Ｇｙ^１０
ただし、Ｚ：非球面の頂点における接平面から，光軸Ｌからの高さがｙの非球面上の点までの距離、ｙ：光軸からの高さ、Ｃ：非球面の頂点における曲率（１／Ｒ）、ε：円錐定数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ：非球面係数を表す。

【0030】

上記構成をなす広角レンズにおいては、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２を構成する各レンズ（第１レンズ１〜第５レンズ５）の焦点距離ｆｉ（ｉ＝１〜５）、第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２を構成する各レンズ（第１レンズ１〜第５レンズ５）の線膨張係数Ｋｉ（ｉ＝１〜５）、及びレンズ全系の焦点距離ｆの関係が、条件式（１）
（１）０＜［Σ（Ｋｉ／ｆｉ）］／ｆ＜０．５
を満足するように形成される。
条件式（１）は、各レンズの焦点距離の逆数にその線膨張係数を乗じた値の総和Σ（Ｋｉ／ｆｉ）とレンズ全系の焦点距離ｆとの関係を規定したものであり、［Σ（Ｋｉ／ｆｉ）］／ｆの値が上記範囲を満たすことにより、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を小さくすることができる。
すなわち、プラスチックレンズ（ここでは、第２レンズ２）を含むレンズ全系において、条件式（１）を満たすことにより、軽量化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、所望の光学特性を確保でき、十分なバックフォーカスを確保できると共に環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を小さく抑えることができる。

【0031】

また、上記構成をなす広角レンズにおいては、プラスチックレンズ（ここでは、第２レンズ２）の焦点距離ｆｐ（＝ｆ２）、及びレンズ全系の焦点距離ｆの関係が、条件式（２）
（２）０＜１／ｆｐ＜０．１
を満足するように形成される。
条件式（２）は、プラスチックレンズ（第２レンズ２）の焦点距離の逆数（１／ｆｐ）に関する値を規定したものであり、逆数（１／ｆｐ）の値が上記範囲を満たすことにより、条件式（１）を満たす構成に加えてさらに、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量をより小さく抑えることができる。

【0032】

また、上記構成をなす広角レンズにおいては、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ_Ｇ１、及びレンズ全系の焦点距離ｆの関係が、条件式（３）
（３）−１．０＜ｆ_Ｇ１／ｆ＜−０．７
を満足するように形成される。
条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ_Ｇ１とレンズ全系の焦点距離ｆとの関係、すなわち、レンズ系全体の最適なパワー配置を規定するための条件式であり、ｆ_Ｇ１／ｆの値が上限値を満たすことにより諸収差特に像面湾曲及び非点収差を良好に補正することができ、ｆ_Ｇ１／ｆの値が上限値を満たすことによりバックフォーカスを十分確保することができる。

【0033】

また、上記構成をなす広角レンズにおいては、第１レンズ群Ｇ１の最前レンズ（第１レンズ１）の物体側の面Ｓ１から像面Ｐまでの光軸Ｌ上における距離ＴＬ、及びレンズ全系の焦点距離ｆの関係が、条件式（４）
（４）０．２８＜ｆ／ＴＬ＜０．３５
を満足するように形成される。
条件式（４）は、レンズ全系の焦点距離ｆとレンズ全系の光軸方向の全長ＴＬの比を規定する（レンズ全系の大きさを決定する）ための条件式であり、ｆ／ＴＬの値が上限値を満たすことにより諸収差を良好に補正することができ、ｆ／ＴＬの値が下限値を満たすことにより小型化（コンパクト化）を達成すことができる。すなわち、条件式（４）を満たすことにより、諸収差を良好に補正しつつ小型化（コンパクト化）を達成することができる。

【0034】

また、上記構成をなす広角レンズにおいては、第１レンズ１の物体側の面Ｓ１の曲率半径Ｒ１及び像面側の面Ｓ２の曲率半径Ｒ２の関係が、条件式（５）
（５）１．４＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜１．８
を満足するように形成される。
条件式（５）は、最前レンズの物体側及び像面側の両面の曲率半径の関係を規定したものであり、条件式（５）を満たすことにより、第１レンズ１の大径化を抑えつつ、１４０°以上の大画角を確保することができる。

【0035】

さらに、上記構成をなす広角レンズにおいては、第１レンズ１のアッベ数ν１、第４レンズ４アッベ数をν４、第５レンズ５のアッベ数ν５が、条件式（６）
（６）ν１≧４５、ν４≧５０、ν５≦３０
を満足するように形成される。
条件式（６）を満たすことにより、解像度に影響を及ぼす色収差、すなわち軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。

【0036】

上記構成をなす広角レンズによれば、２群５枚構成とすると共に第１レンズ１として負の屈折力をもつ負レンズ及び第２レンズ２として正の屈折力をもつ樹脂製のレンズ（プラスチックレンズ）を採用することにより、対角画角が１４０度以上の適切な広画角を確保しつつも、又、レトロフォーカスタイプにすることにより、ＣＣＤ等の撮像素子を搭載したデジタル一眼レフカメラ等に適用するために十分な長さのバックフォーカスを確保することができ、又、第２レンズ２を樹脂製のプラスチックレンズとすることにより、軽量化、低コスト化を達成しつつ、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を抑制することができるレンズ配置を得ることができ、諸収差を良好に補正することができる。
また、上記のレンズ配置とすることで、入射瞳位置を物体側に位置付けて第１レンズ１に入射する軸外光束の光線高を低くでき、それ故に、第１レンズ１（前玉レンズ）の有効径（すなわち外径）を小さくできるため、小径化、小型化（コンパクト化）等を達成することができる。
さらに、レンズ全系において最も外側（最も前方、最も後方）に位置する第１レンズ１及び第５レンズ５をガラスレンズとすることにより、汚れや傷付き等による品質及び性能の劣化を防止して、所期の光学特性を維持することができる。

【0037】

尚、上記構成において、レンズの材料としては、ガラスレンズの材料として、クラウンガラス、フリントガラス等が挙げられ、プラスチックレンズの材料として、アクリル、ポリカーボネート等の樹脂材料が挙げられる。また、ガラスレンズの材料の線膨張係数としては、１〜１０（×１０^−６／℃）の範囲のもの、プラスチックレンズの材料の線膨張係数としては、６０〜７０（×１０^−６／℃）の範囲のものが好ましく適用される。

【0038】

次に、上記構成をなす広角レンズの具体的な数値による実施例を、実施例１として以下に示す。

【実施例1】

【0039】

広角レンズのレンズ構成は、図１に示す通りであり、第１レンズ１〜第５レンズ５、ガラスフィルタ６の主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、条件式（１）〜（６）の数値データは以下の通りである。
＜仕様諸元＞
物体距離（ｍｍ）→∞
レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）→ｆ＝９．１４５
第１レンズ群Ｇ１の焦点距離（ｍｍ）→ｆ_Ｇ１＝−６．７
第１レンズ１〜第５レンズ５の焦点距離（ｍｍ）→ｆ１＝−４．２９８、ｆ２（ｆｐ）＝１４．５７、ｆ３＝９．２７１、ｆ４＝９．２、ｆ５＝−１３．１５１
第１レンズ１〜第５レンズ５の線膨張係数（×１０^−６／℃）→Ｋ１＝５．９、Ｋ２＝６６、Ｋ３＝５．８、Ｋ４＝５．７、Ｋ５＝８．８
Ｆナンバー＝８．０
画角（２ω）＝１４６°
射出瞳位置（ｍｍ：∞）→−２８．７１
バックフォーカス（ｍｍ：空気換算）→ＢＦ＝１５．５５０
レンズの光線通過高さが最小の値（ｍｍ）→Ｈ１＝６．４
レンズの光線通過高さが最大の値（ｍｍ）→Ｈ５＝１１．６
第１レンズ１の物体側の面Ｓ１〜像面Ｐまでの距離（ｍｍ：空気換算）→ＴＬ＝３０．９５５

【0040】

＜曲率半径：ｍｍ＞
Ｒ１＝１２．０００、Ｒ２＝２．４１５、Ｒ３＝８．０６５（非球面）、Ｒ４＝５８．７３７（非球面）、Ｒ５（開口絞り）＝∞、Ｒ６＝２８．６２０（非球面）、Ｒ７＝−５．４１３（非球面）、Ｒ８＝２６０．８４５、Ｒ９＝−６．５２８、Ｒ１０＝−１６．４４４、Ｒ１１＝∞、Ｒ１２＝∞
＜光軸上の間隔：ｍｍ＞
Ｄ１＝０．８００、Ｄ２＝１．１７０、Ｄ３＝１．２７０、Ｄ４＝０．１５０、Ｄ５＝０．７００、Ｄ６＝４．９００、Ｄ７＝０．１５０、Ｄ８＝４．２５０、Ｄ９＝０．６、Ｄ１０＝１１．９５５、Ｄ１１＝４．００、Ｄ１２＝１．０
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．７３、Ｎ２＝１．６４、Ｎ３＝１．５２、Ｎ４＝１．７０、Ｎ５＝１．８５、Ｎ６＝１．５２
＜アッベ数（νｄ）＞
ν１＝５４．７、ν２＝２４．０、ν３＝６４．１、ν４＝５５．５、ν５＝２３．８、ν６＝６４．２

【0041】

＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ３面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝６．６９５２×１０^−４、Ｅ＝０、Ｆ＝０、Ｇ＝０
＜Ｓ４面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−４．５６７×１０^−４、Ｅ＝０、Ｆ＝０、Ｇ＝０
＜Ｓ６面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝２．８４５８×１０^−３、Ｅ＝−２．８３９×１０^−４、Ｆ＝１．７５３６×１０^−５、Ｇ＝０
＜Ｓ７面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝８．００００×１０^−４、Ｅ＝２．７６８８×１０^−５、Ｆ＝３．１００６×１０^−６、Ｇ＝０
＜レンズの外径寸法：ｍｍ＞
第１レンズ１の外径（直径）→７．８、第２レンズ２の外径（直径）→６．１、第３レンズ３の外径（直径）→９．０、第４レンズ４の外径（直径）→１０．７、第５レンズ５の外径（直径）→１３．０
＜条件式の値＞
（１）［Σ（Ｋｉ／ｆｉ）］／ｆ＝０．４０８
（２）１／ｆｐ＝０．６９
（３）ｆ_Ｇ１／ｆ＝−０．７３３
（４）ｆ／ＴＬ＝０．２９８
（５）Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＝１．５０４
（６）ν１＝５４．７、ν４＝５５．５、ν５＝２３．８

【0042】

実施例１における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）に関する収差線図は、図２に示すような結果となる。尚、図２において、ｇはｇ線、ＦはＦ線、ｅはｅ線、ｄはｄ線、ＣはＣ線、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
実施例１によるレンズ仕様によれば、バックフォーカスＢＦが１５．５５０ｍｍ、画角（２ω）が１４６度で、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を抑制することができ、諸収差が良好に補正された、高性能かつ小型で安価な広角レンズが得られる。

【実施例2】

【0043】

広角レンズのレンズ構成は、図３に示す通りであり、第１レンズ１〜第５レンズ５、ガラスフィルタ６の主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、条件式（１）〜（６）の数値データは以下の通りである。
この広角レンズにおいては、図３に示すように、第２レンズ２は、物体側の面Ｓ３が凸面でかつ像面側の面Ｓ４が凸面をなす両凸レンズであり、第３レンズ３は、物体側の面Ｓ６が凹面でかつ像面側の面Ｓ７が凸面をなす凸メニスカスレンズであり、第４レンズ４は、物体側の面Ｓ８が凹面でかつ像面側の面Ｓ９が凸面をなす凸メニスカスレンズであり、それ以外は、図１に示すレンズの形態（凹凸等）と同一である。

【0044】

＜仕様諸元＞
物体距離（ｍｍ）→∞
レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）→ｆ＝９．１４８
第１レンズ群Ｇ１の焦点距離（ｍｍ）→ｆ_Ｇ１＝−８．６００３９
第１レンズ１〜第５レンズ５の焦点距離（ｍｍ）→ｆ１＝−４．９４４、ｆ２（ｆｐ）＝１４．５６９、ｆ３＝８．５９６、ｆ４＝９．５４３、ｆ５＝−１２．４３２
第１レンズ１〜第５レンズ５の線膨張係数（×１０^−６／℃）→Ｋ１＝５．７、Ｋ２＝６６、Ｋ３＝５．８、Ｋ４＝５．７、Ｋ５＝８．８
Ｆナンバー＝７．９８
画角（２ω）＝１４７°
射出瞳位置（ｍｍ：∞）→−２５．０４８
バックフォーカス（ｍｍ：空気換算）→ＢＦ＝１４．８７
レンズの光線通過高さが最小の値（ｍｍ）→Ｈ１＝６．４
レンズの光線通過高さが最大の値（ｍｍ）→Ｈ５＝１０．６
第１レンズ１の物体側の面Ｓ１〜像面Ｐまでの距離（ｍｍ：空気換算）→ＴＬ＝２７．８９

【0045】

＜曲率半径：ｍｍ＞
Ｒ１＝１０．２５３、Ｒ２＝２．４９６、Ｒ３＝１２．３７９（非球面）、Ｒ４＝−３５．４７９（非球面）、Ｒ５（開口絞り）＝∞、Ｒ６＝−５３．１５８（非球面）、Ｒ７＝−４．１７９（非球面）、Ｒ８＝−３６．３０６、Ｒ９＝−５．８３０、Ｒ１０＝−１３．７３７、Ｒ１１＝∞、Ｒ１２＝∞
＜光軸上の間隔：ｍｍ＞
Ｄ１＝０．８００、Ｄ２＝１．２４０、Ｄ３＝１．０７０、Ｄ４＝０．１５０、Ｄ５＝１．１９０、Ｄ６＝３．１５０、Ｄ７＝０．１００、Ｄ８＝３．３００、Ｄ９＝０．６５０、Ｄ１０＝１１．１５０、Ｄ１１＝４．００、Ｄ１２＝１．０
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．７０、Ｎ２＝１．６４、Ｎ３＝１．５２、Ｎ４＝１．７０、Ｎ５＝１．８５、Ｎ６＝１．５２
＜アッベ数（νｄ）＞
ν１＝５５．５、ν２＝２４．０、ν３＝６４．１、ν４＝５５．５、ν５＝２３．８、ν６＝６４．２

【0046】

＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ３面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−３．５１２×１０^−３、Ｅ＝０、Ｆ＝０、Ｇ＝０
＜Ｓ４面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−３．８７８×１０^−３、Ｅ＝０、Ｆ＝０、Ｇ＝０
＜Ｓ６面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝４．５５５６×１０^−４、Ｅ＝−２．８６１×１０^−４、Ｆ＝０、Ｇ＝０
＜Ｓ７面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝７．５２０２×１０^−４、Ｅ＝９．９９８８×１０^−５、Ｆ＝０、Ｇ＝０
＜レンズの外径寸法：ｍｍ＞
第１レンズ１の外径（直径）→７．８、第２レンズ２の外径（直径）→６．１、第３レンズ３の外径（直径）→８．５、第４レンズ４の外径（直径）→９．７、第５レンズ５の外径（直径）→１２．０
＜条件式の値＞
（１）［Σ（Ｋｉ／ｆｉ）］／ｆ＝０．４３１
（２）１／ｆｐ＝０．６９
（３）ｆ_Ｇ１／ｆ＝−０．９４１
（４）ｆ／ＴＬ＝０．３２８
（５）Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＝１．６４４
（６）ν１＝５５．５、ν４＝５５．５、ν５＝２３．８

【0047】

実施例２における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）に関する収差線図は、図４に示すような結果となる。尚、図４において、ｇはｇ線、ＦはＦ線、ｅはｅ線、ｄはｄ線、ＣはＣ線、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
実施例２によるレンズ仕様によれば、バックフォーカスＢＦが１４．８７ｍｍ、画角（２ω）が１４７度で、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を抑制することができ、諸収差が良好に補正された、高性能かつ小型で安価な広角レンズが得られる。

【実施例3】

【0048】

広角レンズのレンズ構成は、図５に示す通りであり、第１レンズ１〜第５レンズ５、ガラスフィルタ６の主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、条件式（１）〜（６）の数値データは以下の通りである。尚、図５に示す広角レンズの形態（凹凸等）は、図１に示す広角レンズの形態（凹凸等）と同様である。
＜仕様諸元＞
物体距離（ｍｍ）→∞
レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）→ｆ＝９．１４９
第１レンズ群Ｇ１の焦点距離（ｍｍ）→ｆ_Ｇ１＝−６．７３９２
第１レンズ１〜第５レンズ５の焦点距離（ｍｍ）→ｆ１＝−４．２９８、ｆ２（ｆｐ）＝１４．５６９、ｆ３＝８．５９６、ｆ４＝９．５４３、ｆ５＝−１２．４３２
第１レンズ１〜第５レンズ５の線膨張係数（×１０^−６／℃）→Ｋ１＝６．２、Ｋ２＝６６、Ｋ３＝５．８、Ｋ４＝７．２、Ｋ５＝８．３
Ｆナンバー＝８．０
画角（２ω）＝１４２°
射出瞳位置（ｍｍ：∞）→−２８．６９
バックフォーカス（ｍｍ：空気換算）→ＢＦ＝１５．５５
レンズの光線通過高さが最小の値（ｍｍ）→Ｈ１＝６．２
レンズの光線通過高さが最大の値（ｍｍ）→Ｈ５＝１１．６
第１レンズ１の物体側の面Ｓ１〜像面Ｐまでの距離（ｍｍ：空気換算）→ＴＬ＝３０．９６３

【0049】

＜曲率半径：ｍｍ＞
Ｒ１＝９．８５２、Ｒ２＝２．３９５、Ｒ３＝８．８９９（非球面）、Ｒ４＝２１６．９５９（非球面）、Ｒ５（開口絞り）＝∞、Ｒ６＝３３．４２５（非球面）、Ｒ７＝−５．３２９（非球面）、Ｒ８＝１６６．５８６、Ｒ９＝−６．６９６、Ｒ１０＝−１７．２４４、Ｒ１１＝∞、Ｒ１２＝∞
＜光軸上の間隔：ｍｍ＞
Ｄ１＝０．８００、Ｄ２＝１．１６５、Ｄ３＝１．２６０、Ｄ４＝０．１５０、Ｄ５＝０．６９０、Ｄ６＝４．８８０、Ｄ７＝０．１５０、Ｄ８＝４．３００、Ｄ９＝０．６、Ｄ１０＝１１．８２８、Ｄ１１＝４．１４、Ｄ１２＝１．０
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．７３、Ｎ２＝１．６４、Ｎ３＝１．５２、Ｎ４＝１．７０、Ｎ５＝１．８５、Ｎ６＝１．５２
＜アッベ数（νｄ）＞
ν１＝４９．６、ν２＝２４．０、ν３＝６３．８、ν４＝５５．３、ν５＝２２．８、ν６＝６４．２

【0050】

＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ３面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝４．８３６３×１０^−４、Ｅ＝−９．１９５×１０^−５、Ｆ＝５．２６３９×１０^−５、Ｇ＝０
＜Ｓ４面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝−４．６０７×１０^−４、Ｅ＝１．４６０３×１０^−４、Ｆ＝１．８６３６×１０^−４、Ｇ＝０
＜Ｓ６面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝３．２８２８×１０^−３、Ｅ＝−４．０３８×１０^−４、Ｆ＝３．６２９０×１０^−５、Ｇ＝０
＜Ｓ７面＞
ε＝１．０００００００、Ｄ＝８．６８３３×１０^−４、Ｅ＝２．９６２２×１０^−５、Ｆ＝３．４５４１×１０^−６、Ｇ＝０
＜レンズの外径寸法：ｍｍ＞
第１レンズ１の外径（直径）→７．６、第２レンズ２の外径（直径）→６．０、第３レンズ３の外径（直径）→９．０、第４レンズ４の外径（直径）→１０．７、第５レンズ５の外径（直径）→１３．０
＜条件式の値＞
（１）［Σ（Ｋｉ／ｆｉ）］／ｆ＝０．４２１
（２）１／ｆｐ＝０．６９
（３）ｆ_Ｇ１／ｆ＝−０．７３７
（４）ｆ／ＴＬ＝０．２９５
（５）Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＝１．６４３
（６）ν１＝４９．６、ν４＝５５．３、ν５＝２２．８

【0051】

実施例３における球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）に関する収差線図は、図６に示すような結果となる。尚、図６において、ｇはｇ線、ＦはＦ線、ｅはｅ線、ｄはｄ線、ＣはＣ線、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
実施例１によるレンズ仕様によれば、バックフォーカスＢＦが１５．５５ｍｍ、画角（２ω）が１４２度で、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を抑制することができ、諸収差が良好に補正された、高性能かつ小型で安価な広角レンズが得られる。

【0052】

図７は、上記構成をなす広角レンズを、鏡筒１０に搭載したレンズ鏡筒を示すものである。ここで、広角レンズを構成する第１レンズ１〜第５レンズ５は、前述の実施例１ないし３に示す通り第２レンズ２が樹脂材料により形成されたプラスチックレンズであり、それ以外はガラス材料を用いて形成されたガラスレンズである。
また、鏡筒１０は、樹脂材料を用いて形成されている。ここで、鏡筒１０を形成する樹脂材料としては、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン等の樹脂材料を用いることができる。ここで、樹脂材料の線膨張係数としては、好ましくは６０〜７０（×１０^−６／℃）のものが適用される。
すなわち、広角レンズに含まれるガラスレンズの−４０℃〜＋８５℃の温度範囲における線膨張係数としては、１〜１０（×１０^−６／℃）のものが適用され、プラスチックレンズの−４０℃〜＋８５℃の温度範囲における線膨張係数としては、６０〜７０（×１０^−６／℃）のものが適用され、鏡筒１０の−４０℃〜＋８５℃の温度範囲における線膨張係数としては、６０〜７０（×１０^−６／℃）のものが適用される。

【0053】

図８は、上記実施例１〜３に係る広角レンズを、樹脂製と金属製の鏡筒１０にそれぞれ組み込んで形成したそれぞれのレンズ鏡筒において、環境の温度変化（−４０℃〜＋８５℃）に対するバックフォーカスの変動量（ズレ量）を比較したものである。
ここでは、実施例１〜３の広角レンズを樹脂製の鏡筒に組み込んだものを実施例１〜３で示し、実施例１〜３の広角レンズを金属製の鏡筒に組み込んだものを比較例１〜３として示している。
なお、実施例１〜３としての樹脂製の鏡筒１０に用いられた樹脂材料としては、より所望の加工をし易くすることや、より所望の強度を満たすようにすることも考慮して、ポリカーボネートを採用しており、−４０℃〜＋８５℃の温度範囲におけるその線膨張係数は６０〜７０（×１０^−６／℃）である。
また、比較例１〜３としての金属製の鏡筒に用いられた金属材料としては、アルミニウム材料であり、−４０℃〜＋８５℃の温度範囲におけるその線膨張係数は２３（×１０^−６／℃）である。
図８に示す結果から明らかなように、樹脂製の鏡筒を用いたレンズ鏡筒の場合、幅広い温度範囲（例えば、−４０℃〜＋８５℃）において、ピントのズレ量が−０．０２ｍｍ〜＋０．０２ｍｍの範囲に収まり、被写界深度内にピントのズレ量を抑えたレンズ鏡筒を得ることができる。
このように、広角レンズと樹脂製の鏡筒を組み合わせることにより、プラスチックレンズを含む広角レンズの温度変化によるバックフォーカスの変動量を、鏡筒の温度変化による変形に基づくレンズ間隔の変化に伴い発生するバックフォーカスの変動量で相殺するように構成することができ、幅広い温度変化において焦点結像位置の変化量を小さくしたレンズ鏡筒を得ることができる。

【0054】

すなわち、図８で示されるように、本発明の実施例は、高温時において、第２レンズ（プラスチックレンズ）２の曲率変動により、焦点結像位置が像面側にずれるが、樹脂製の鏡筒１０の温度変化による間隔変動や各レンズの厚み変動等で焦点結像位置が物体側にずれることで相殺して、幅広い温度変化において焦点結像位置の変化量を小さくしたレンズ鏡筒を得ることが可能である。
より具体的には、第２レンズ２としてのプラスチックレンズは、ガラスレンズに比べると線膨張係数が大きいため、温度変化時における曲率、厚み、屈折率等の変動が大きくなることもあり、条件式（２）０＜１／ｆｐ＜０．１を満たすこと、さらには、条件式（１）０＜［Σ（Ｋｉ／ｆｉ）］／ｆ＜０．５を満たすことにより、バックフォーカスの変動
を抑制できる、というものである。

【0055】

上記実施形態においては、第１レンズ群Ｇ１として、第１レンズ１及び第２レンズ２からなり、第２レンズ群Ｇ２として、第３レンズ３、第４レンズ４、第５レンズ５からなるレンズ構成を示したが、これに限定されるものではなく、条件式（１）０＜［Σ（Ｋｉ／ｆｉ）］／ｆ＜０．５を満たす限り、その他のレンズ構成をなす広角レンズを採用することができる。また、上記実施形態においては、第１レンズ群Ｇ１に含まれる第２レンズ２をプラスチックレンズとした場合を示したが、これに限定されるものではなく、その他のレンズをプラスチックレンズとしたレンズ構成を採用してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0056】

以上述べたように、本発明の広角レンズは、コンパクト化（小型化）、軽量化、低コスト化等を達成しつつ、対角画角が広く（好ましくは１４０度以上で）、バックフォーカスを十分確保でき、環境の温度変化に対してバックフォーカスの変動量を抑制することができ、諸収差が良好に補正された、高性能かつ小型で安価なものとして提供できるため、デジタル一眼レフカメラ、ミラーレス一眼レフカメラ、あるいは、銀塩フィルム式カメラ等のレンズ光学系における広角レンズとして適用できるのは勿論のこと、車載カメラ、監視カメラ等のその他の光学機器の広角レンズとして、あるいはその他の用途に用いられる光学機器の広角レンズとしても有用である。

【符号の説明】

【0057】

Ｌ 光軸
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
ＳＤ 開口絞り
１ 第１レンズ（最前レンズ）
２ 第２レンズ
３ 第３レンズ
４ 第４レンズ
５ 第５レンズ
６ ガラスフィルタ
Ｐ 像面
ｆ レンズ全系の焦点距離
ｆ_Ｇ１ 第１レンズ群の焦点距離
Ｋｉ 各レンズの線膨張係数
ｆｉ 各レンズの焦点距離
νｉ 各レンズのアッベ数
ｆｐ プラスチックレンズの焦点距離
ＴＬ 第１レンズ群の最前レンズの物体側の面から像面までの光軸上における距離
Ｒ１ 第１レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２ 第１レンズの像面側の面の曲率半径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】