(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】
(24)【登録日】2024-04-17
(45)【発行日】2024-04-25
(54)【発明の名称】広角レンズ
(51)【国際特許分類】
G02B 13/04 20060101AFI20240418BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20240418BHJP
【ＦＩ】
G02B13/04
G02B13/18
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2023521485
(86)(22)【出願日】2023-01-09
(86)【国際出願番号】 JP2023000242
(87)【国際公開番号】W WO2023166851
(87)【国際公開日】2023-09-07
【審査請求日】2023-04-07
(31)【優先権主張番号】P 2022033818
(32)【優先日】2022-03-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】512131977
【氏名又は名称】横浜リーディングデザイン合資会社
(74)【代理人】
【識別番号】100145861
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 薫
(72)【発明者】
【氏名】末永 豊
【審査官】森内 正明
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第１０－２０１０－００４９８７２（ＫＲ，Ａ）
【文献】特表２００６－５０５８２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２２／２２６９５７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１１１３９９１７９（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０１２１０９９６（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０１１４０３５２（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２００６－１１９３２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－３３４７６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
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】
物体側から光路順に、全体として負屈折力のレンズであって、前記物体側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズからなる第１レンズ群と、
光学素子からなる第２レンズ群と、
２枚以内の正屈折力のレンズからなる第３レンズ群と、
１枚の負屈折力のレンズからなる第４レンズ群と、のみから構成され、
前記光学素子は、前記光路順に、前記物体側に対して凸面の第１光学面と、前記第１光学面からの光路を折り曲げる第２光学面と、前記物体側に対して凹面の第３光学面と、を有し、
前記第１光学面、前記第２光学面、及び前記第３光学面は、一体成型され、
全体で６面以上の非球面を有し、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする広角レンズ。
０．３５＜ｆ／(ＦＮｏ×ｄ２)＜１．０ （１）
ここで、
ｆは、前記広角レンズ全体の焦点距離、
ＦＮｏは、前記広角レンズのＦナンバー、
ｄ２は、前記第２レンズ群全体の光軸上の厚み、
である。
【請求項2】
物体側から光路順に、全体として負屈折力のレンズであって、前記物体側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズからなる第１レンズ群と、
光学素子からなる第２レンズ群と、
２枚以内の正屈折力のレンズからなる第３レンズ群と、
１枚の負屈折力のレンズからなる第４レンズ群と、のみから構成され、
前記光学素子は、前記光路順に、前記物体側に対して凸面の第１光学面と、前記第１光学面からの光路を折り曲げる第２光学面と、前記物体側に対して凹面の第３光学面と、を有し、
前記第１光学面、前記第２光学面、及び前記第３光学面は、一体成型され、
全体で６面以上の非球面を有し、
以下の条件式（２）、（３）を満足することを特徴とする広角レンズ。
０．９＜Ｒ１／ｆ＜２．１ （２）
－１．９＜Ｒ２／ｆ<－０．９ （３）
ここで、
Ｒ１は、前記第２レンズ群の物体側の面の曲率半径、
Ｒ２は、前記第２レンズ群の像側の面の曲率半径、
ｆは、前記広角レンズ全体の焦点距離、
である。
【請求項3】
物体側から光路順に、全体として負屈折力のレンズであって、前記物体側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズからなる第１レンズ群と、
光学素子からなる第２レンズ群と、
２枚以内の正屈折力のレンズからなる第３レンズ群と、
１枚の負屈折力のレンズからなる第４レンズ群と、のみから構成され、
前記光学素子は、前記光路順に、前記物体側に対して凸面の第１光学面と、前記第１光学面からの光路を折り曲げる第２光学面と、前記物体側に対して凹面の第３光学面と、を有し、
前記第１光学面、前記第２光学面、及び前記第３光学面は、一体成型され、
全体で６面以上の非球面を有し、
以下の条件式（５）を満足することを特徴とする広角レンズ。
－０．８０＜ｆ／ｆＬ４＜－０．１５ （５）
ここで、
ｆは、前記広角レンズ全体の焦点距離、
ｆＬ４は、前記第４レンズ群の焦点距離、
である。
【請求項4】
前記第１レンズ群は、前記全体として負屈折力のレンズであって、前記物体側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズのみからなることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の広角レンズ。
【請求項5】
４面以上の非球面は、回転対称非球面であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一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、広角レンズに関する。
【背景技術】
【0002】
小型な光学系が、特許文献１と特許文献２に開示されている。これらの光学系では、光路中に配置した光学素子によって、光路を折り曲げている。その結果、光学素子よりも物体側の光路（以下、「物体側光路」という）と、光学素子よりも像側の光路（以下、「像側光路」という）が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００５－１８１６３５号公報
【文献】特開２００５－２１５１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述の光学系では、物体側光路の長さは十分に短い。しかしながら、像側光路の長さは十分に短いとは言えない。
【0005】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、高い結像性能を有すると共に、物体側光路の長さだけでなく、像側光路の長さも十分に短い広角レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の広角レンズの態様は、物体側から光路順に、全体として負屈折力のレンズからなる第１レンズ群と、光学素子を含む第２レンズ群と、２枚以内の正屈折力のレンズからなる第３レンズ群と、１枚の負屈折力のレンズからなる第４レンズ群と、のみから構成され、第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズを含み、光学素子は、光路順に、物体側に対して凸面の第１光学面と、第１光学面からの光路を折り曲げる第２光学面と、物体側に対して凹面の第３光学面と、を有し、第１光学面、第２光学面、及び第３光学面は、一体成型され、全体で６面以上の非球面を有する。
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の広角レンズの態様は、第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズのみからなる。
【0008】
上記目的を達成するために、本発明の広角レンズの態様は、４面以上の非球面は、回転対称非球面である。
【0009】
上記目的を達成するために、本発明の広角レンズの態様は、各レンズ群を構成する全てのレンズ及び光学素子は、プラスチック製である。
【0010】
上記目的を達成するために、本発明の広角レンズの態様は、以下の条件式（１）を満足する。
０．３５＜ｆ／(ＦＮｏ×ｄ２)＜１．０ （１）
ここで、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
ＦＮｏは、広角レンズのＦナンバー、
ｄ２は、第２レンズ群全体の光軸上の厚み、
である。
０．３５＜ｆ／(ＦＮｏ×ｄ２)＜１．０ （１）
ここで、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
ＦＮｏは、広角レンズのＦナンバー、
ｄ２は、第２レンズ群全体の光軸上の厚み、
である。
【0011】
上記目的を達成するために、本発明の広角レンズの態様は、以下の条件式（２）、（３）を満足する。
０．９＜Ｒ１／ｆ＜２．１ （２）
－１．９＜Ｒ２／ｆ<－０．９ （３）
ここで、
Ｒ１は、第２レンズ群の物体側の面の曲率半径、
Ｒ２は、第２レンズ群の像側の面の曲率半径、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
である。
０．９＜Ｒ１／ｆ＜２．１ （２）
－１．９＜Ｒ２／ｆ<－０．９ （３）
ここで、
Ｒ１は、第２レンズ群の物体側の面の曲率半径、
Ｒ２は、第２レンズ群の像側の面の曲率半径、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
である。
【0012】
上記目的を達成するために、本発明の広角レンズの態様は、以下の条件式（４）を満足する。
－０．５５＜ｆ／ｆＬ１＜－０．１５ （４）
ここで、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
ｆＬ１は、第１レンズ群の焦点距離、
である。
－０．５５＜ｆ／ｆＬ１＜－０．１５ （４）
ここで、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
ｆＬ１は、第１レンズ群の焦点距離、
である。
【0013】
上記目的を達成するために、本発明の広角レンズの態様は、以下の条件式（５）を満足する。
－０．８０＜ｆ／ｆＬ４＜－０．１５ （５）
ここで、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
ｆＬ４は、第４レンズ群の焦点距離、
である。
－０．８０＜ｆ／ｆＬ４＜－０．１５ （５）
ここで、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
ｆＬ４は、第４レンズ群の焦点距離、
である。
【発明の効果】
【0014】
本発明に係る広角レンズよれば、高い結像性能を有すると共に、物体側光路の長さだけでなく、像側光路の長さも十分に短い広角レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本実施形態の広角レンズのレンズ断面図である。
【図2】第１実施例の広角レンズのレンズ断面図である。
【図3】第１実施例の広角レンズの収差図である。
【図4】第２実施例の広角レンズのレンズ断面図である。
【図5】第２実施例の広角レンズの収差図である。
【図6】第３実施例の広角レンズのレンズ断面図である。
【図7】第３実施例の広角レンズの収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本実施形態の広角レンズは、物体側から光路順に、全体として負屈折力のレンズからなる第１レンズ群と、光学素子を含む第２レンズ群と、２枚以内の正屈折力のレンズからなる第３レンズ群と、１枚の負屈折力のレンズからなる第４レンズ群と、のみから構成され、第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズを含み、光学素子は、光路順に、物体側に対して凸面の第１光学面と、第１光学面からの光路を折り曲げる第２光学面と、物体側に対して凹面の第３光学面と、を有し、第１光学面、第２光学面、及び第３光学面は、一体成型され、全体で６面以上の非球面を有する。
【0017】
図１は、本実施形態の広角レンズのレンズ断面図である。広角レンズは、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、からなる。本実施形態の広角レンズでは、４つのレンズ群によって、像面Ｉに物体の光学像が形成される。
【0018】
第１レンズ群Ｇ１は、全体として負屈折力のレンズからなり、負屈折力のメニスカスレンズを含む。本実施形態の広角レンズでは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズＬ１からなる。よって、第１レンズ群Ｇ１に負屈折力を持たせることができる。
【0019】
第２レンズ群Ｇ２は、光学素子Ｐを含む。本実施形態の広角レンズでは、第２レンズ群Ｇ２は、光学素子Ｐからなる。
【0020】
光学素子Ｐは、光路順に、第１光学面ｒ１と、第２光学面ｒ２と、第３光学面ｒ３と、を有する。第１光学面ｒ１と第３光学面ｒ３では、光が屈折される。第２光学面ｒ２では、光は反射される。
【0021】
第２光学面ｒ２は平面で、反射面として機能する。よって、第２光学面ｒ２では、第１光学面ｒ１からの光路が折り曲げられる。物体側光路と像側光路が形成される。光学素子Ｐより物体側には、第１レンズ群Ｇ１しか配置されていない。よって、物体側光路の長さを短くすることができる。すなわち、物体側光路に沿う方向において、第２レンズ群Ｇ２の厚みを薄くすることができる。その結果、光学系を小型にすることができる。
【0022】
第１光学面ｒ１は物体側に対して凸面で、第３光学面ｒ３は物体側に対して凹面である。よって、光学素子Ｐに正屈折力を持たせることができる。その結果、第２レンズ群Ｇ２に正屈折力を持たせることができる。
【0023】
上述のように、第１レンズ群Ｇ１には、負屈折力を持たせることができる。第２レンズ群Ｇ２に負屈折力を持たせることができると、屈折力の並びが、物体側から順に、負屈折力、正屈折力となる。この場合、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とで、レトロフォーカスタイプの光学系が形成される。
【0024】
レトロフォーカスタイプの光学系は、広い画角と長いバックフォーカスを有する。よって、本実施形態の広角レンズでも、広い画角と十分な長さのバックフォーカスを容易に確保することができる。
【0025】
バックフォーカスを十分に確保することができると、第２レンズ群Ｇ２の像側に、広い空間が形成される。そのため、この空間に、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４を配置することができる。
【0026】
第３レンズ群Ｇ３は、２枚以内の正屈折力のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は１枚の負屈折力のレンズからなる。この場合、第３レンズ群Ｇ３に用いるレンズと第４レンズ群Ｇ４に用いるレンズの合計は３枚以内になるので、第３レンズ群Ｇ３の厚みと第４レンズ群Ｇ４の厚みを薄くすることができる。第３レンズ群Ｇ３の厚みと第４レンズ群Ｇ４は光学素子Ｐより像側に配置されているので、像側光路の長さを短くすることができる。
【0027】
本実施形態の広角レンズでは、第３レンズ群Ｇ３は両凸レンズＬ２からなり、第４レンズ群Ｇ４は像側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズＬ３からなる。第３レンズ群Ｇ３に用いるレンズと第４レンズ群Ｇ４に用いるレンズの合計は２枚になるので、像側光路の長さを短くすることができる。
【0028】
第２レンズ群の像側に、正屈折力のレンズと負屈折力のレンズが配置されるので、色収差を良好に補正することができる。本実施形態の広角レンズでは、両凸レンズＬ２と負屈折力のメニスカスレンズＬ３とで、色収差を良好に補正することができる。
【0029】
光学素子Ｐは、無色透明な材料で形成することができる。無色透明な材料として、ガラス又は樹脂を用いることができる。
【0030】
上述のように、光学素子Ｐでは、第２光学面ｒ２は反射面として機能する。全反射を利用する場合、材料の表面をそのまま第２光学面ｒ２に用いれば良い。全反射を利用しない場合、材料の表面に反射膜を形成し、この面を第２光学面ｒ２に用いれば良い。
【0031】
光学素子Ｐは、単体で形成されていると良い。この場合、第１光学面ｒ１、第２光学面ｒ２、及び第３光学面ｒ３は、一体で成型される。３つの光学面を一体で成型すると、第１光学面ｒ１と第２光学面ｒ２で生じる偏心の増大、第１光学面ｒ１と第３光学面ｒ３で生じる偏心の増大、及び第２光学面ｒ２と第３光学面ｒ３で生じる偏心の増大を、各々抑制することができる。その結果、偏心による結像性能の低下を防止することができる。
【0032】
本実施形態の広角レンズは、全体で６面以上の非球面を有する。６面以上の非球面を用いることで、高い結像性能を確保することができる。
【0033】
非球面は、光軸を回転軸とする回転対称面にすることができる。回転対称面にすることで、レンズ面を高い精度で形成することができる。その結果、高い結像性能を確保することができる。また、光学系の製造コストを低減することができる。
【0034】
開口絞りは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間、又は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間に配置することができる。
【0035】
本実施形態の広角レンズでは、第１レンズ群は、物体側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズのみからなる。
【0036】
第１レンズ群がメニスカスレンズのみからなることで、第１レンズ群に大きな屈折力を持たせても、屈折力を分散させることができる。そのため、収差の発生を抑制することができる。また、メニスカスレンズが１枚の場合、第１レンズ群の厚みを薄くすることができる。その結果、光学系を小型にすることができる。
【0037】
本実施形態の広角レンズでは、４面以上の非球面は、回転対称非球面である。
【0038】
回転対称非球面を用いることで、高い結像性能を確保することができる。回転対称非球面は、変曲点を持たない面にすることができる。このようにすることで、精度の高いレンズ面を得ることができる。そのため、光学系の製造コストを低減することができる。
【0039】
本実施形態の広角レンズでは、非球面と球面を組み合わせることができる。球面は２面使用することができる。製造コストの観点では、非球面は変曲点を持たない面であることが好ましい。しかしながら、より高い結像性の確保の観点から、変曲点を持つ非球面の使用は許容できる。
【0040】
本実施形態の広角レンズでは、各レンズ群を構成する全てのレンズ及び光学素子は、プラスチック製である。
【0041】
レンズ及び光学素子をプラスチック製にすることで、光学系を軽量にすることができると共に、光学系の製造コストを低減することができる。
【0042】
本実施形態の広角レンズは、以下の条件式（１）を満足する。
０．３５＜ｆ／(ＦＮｏ×ｄ２)＜１．０ （１）
ここで、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
ＦＮｏは、広角レンズのＦナンバー、
ｄ２は、第２レンズ群全体の光軸上の厚み、
である。
０．３５＜ｆ／(ＦＮｏ×ｄ２)＜１．０ （１）
ここで、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
ＦＮｏは、広角レンズのＦナンバー、
ｄ２は、第２レンズ群全体の光軸上の厚み、
である。
【0043】
条件式（１）の下限値より小さいと、光学系全体の大きさが大きくなってしまう。条件式（１）の上限値より大きいと、光路の折り曲げが困難となる。
【0044】
本実施形態の広角レンズは、以下の条件式（２）、（３）を満足する。
０．９＜Ｒ１／ｆ＜２．１ （２）
－１．９＜Ｒ２／ｆ<－０．９ （３）
ここで、
Ｒ１は、第２レンズ群の物体側の面の曲率半径、
Ｒ２は、第２レンズ群の像側の面の曲率半径、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
である。
０．９＜Ｒ１／ｆ＜２．１ （２）
－１．９＜Ｒ２／ｆ<－０．９ （３）
ここで、
Ｒ１は、第２レンズ群の物体側の面の曲率半径、
Ｒ２は、第２レンズ群の像側の面の曲率半径、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
である。
【0045】
条件式（２）の下限値より小さいと、負の球面収差が大きく発生するので補正困難となる。条件式（２）上限値より大きいと、第１レンズ群に因る正の球面収差を打ち消すことができなくなるので球面収差が悪化する。
【0046】
条件式（３）の下限値より小さいと、球面収差が大きく発生するので補正困難となる。条件式（３）の上限値より大きいと、第４レンズ群に因る正の球面収差を打ち消すことができなくなるので球面収差が悪化する。
【0047】
本実施形態の広角レンズは、以下の条件式（４）を満足する。
－０．５５＜ｆ／ｆＬ１＜－０．１５ （４）
ここで、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
ｆＬ１は、第１レンズ群の焦点距離、
である。
－０．５５＜ｆ／ｆＬ１＜－０．１５ （４）
ここで、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
ｆＬ１は、第１レンズ群の焦点距離、
である。
【0048】
条件式（４）の下限値より小さいと、球面収差が悪化すると同時に光学系全体の長さが長くなり過ぎる。条件式（４）の上限値より大きいと、レトロフォーカスの効果が薄れるので大きな画角の像高の収差が悪化する。
【0049】
本実施形態の広角レンズは、以下の条件式（５）を満足する。
－０．８０＜ｆ／ｆＬ４＜－０．１５ （５）
ここで、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
ｆＬ４は、第４レンズ群の焦点距離、
である。
－０．８０＜ｆ／ｆＬ４＜－０．１５ （５）
ここで、
ｆは、広角レンズ全体の焦点距離、
ｆＬ４は、第４レンズ群の焦点距離、
である。
【0050】
条件式（５）の下限値より小さいと、第１レンズ群で発生するコマ収差とのバランスが崩れるのでコマ収差が悪化する。条件式（５）の上限値より大きいと、やはり第１レンズ群で発生するコマ収差とのバランスが崩れるのでコマ収差が悪化する。
【0051】
広角レンズの実施例を、図面に基づいて説明する。ただし、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【0052】
各実施例の収差図について説明する。図３（ａ）、図５（ａ）、図７（ａ）は、球面収差を示す図である。球面収差図では、縦軸に相対的な入射高を示し、横軸に収差量を示している。図中、ＦはＦ線（波長４８６ｎｍ）を示し、ｄはｄ線（波長５８８ｎｍ）を示し、ＣはＣ線（波長６５６ｎｍ）を示している。
【0053】
図３（ｂ）、図５（ｂ）、図７（ｂ）は、非点収差を示す図である。非点収差図では、縦軸に物体側からの主光線の入射角（半画角）を示し、横軸に収差量を示している。実線はメリディオナル像面Ｍの収差を示し、点線はサジタル像面Ｓの収差を示している。
【0054】
図３（ｃ）、図３（ｄ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）は、入射角が０°のときのコマ収差を示している。図３（ｃ）、図５（ｃ）、図７（ｃ）は、メリディオナル方向のコマ収差を示している。図３（ｄ）、図５（ｄ）、図７（ｄ）は、サジタル方向のコマ収差を示している。
【0055】
図３（ｅ）、図３（ｆ）、図５（ｅ）、図５（ｆ）、図７（ｅ）、図７（ｆ）は、入射角が３８°のときのコマ収差を示している。図３（ｅ）、図５（ｅ）、図７（ｅ）は、メリディオナル方向のコマ収差を示している。図３（ｆ）、図５（ｆ）、図７（ｆ）は、サジタル方向のコマ収差を示している。
【0056】
コマ収差図では、縦軸は収差量を示し、横軸は距離を示している。
【0057】
【0058】
第１実施例の広角レンズは、物体側から光路順に、負屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、を有する。
【0059】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズＬ１を有する。第２レンズ群Ｇ２は、光学素子Ｐを有する。第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ２を有する。第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズＬ３を有する。
【0060】
光学素子Ｐは、樹脂で形成されている。光学素子Ｐは、第１光学面と、第２光学面と、第３光学面と、を有する。第１光学面はｒ３で示され、第２光学面はｒ４で示され、第３光学面はｒ５で示されている。
【0061】
第２光学面は、物体側に対して凸の面である。第２光学面は、平面である。第３光学面は、物体側に対して凹の面である。第２光学面では、全反射によって光が反射される。
【0062】
非球面は、メニスカスレンズＬ１の両面、両凸レンズＬ２の両面、メニスカスレンズＬ３の両面に設けられている。全ての非球面は、回転対称非球面である。
【0063】
【0064】
第２実施例の広角レンズは、物体側から光路順に、負屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、を有する。
【0065】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズＬ１を有する。第２レンズ群Ｇ２は、光学素子Ｐを有する。第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ２を有する。第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズＬ３を有する。
【0066】
光学素子Ｐは、樹脂で形成されている。光学素子Ｐは、第１光学面と、第２光学面と、第３光学面と、を有する。第１光学面はｒ３で示され、第２光学面はｒ４で示され、第３光学面はｒ５で示されている。
【0067】
第２光学面は、物体側に対して凸の面である。第２光学面は、平面である。第３光学面は、物体側に対して凹の面である。第２光学面では、全反射によって光が反射される。
【0068】
非球面は、メニスカスレンズＬ１の両面、両凸レンズＬ２の両面、メニスカスレンズＬ３の両面に設けられている。全ての非球面は、回転対称非球面である。
【0069】
【0070】
第３実施例の広角レンズは、物体側から光路順に、負屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、を有する。
【0071】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズＬ１を有する。第２レンズ群Ｇ２は、光学素子Ｐを有する。第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ２と、両凸レンズＬ３と、を有する。第４レンズ群Ｇ４は、像側に凸面を向けた負屈折力のメニスカスレンズＬ４を有する。
【0072】
光学素子Ｐは、樹脂で形成されている。光学素子Ｐは、第１光学面と、第２光学面と、第３光学面と、を有する。第１光学面はｒ３で示され、第２光学面はｒ４で示され、第３光学面はｒ５で示されている。
【0073】
第２光学面は、物体側に対して凸の面である。第２光学面は、平面である。第３光学面は、物体側に対して凹の面である。第２光学面では、全反射によって光が反射される。
【0074】
非球面は、メニスカスレンズＬ１の両面、両凸レンズＬ２の両面、両凸レンズＬ３の両面、メニスカスレンズＬ４の両面に設けられている。全ての非球面は、回転対称非球面である。
【0075】
以下に、第１実施例のデータを示す。表には、左側から順に、面番号、曲率半径（ｒ）、面間隔（ｄ）、波長５８８ｎｍでの屈折率（ｎｄ）、アッベ数（νｄ）を示している。＊印は非球面を示している。
【0076】
曲率半径ｒ、面間隔ｄ、及びその他の長さの単位は「ｍｍ」である。しかし光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位は「ｍｍ」に限られるものではない。
【0077】
非球面形状は、光軸と垂直な方向の高さをｒ、高さｒにおける光軸方向の変位量をｚ（ｒ）、曲率をＣ、コーニック係数をｋ、非球面係数をＡ０、Ａ２、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、…としたとき、以下の式で表される。
ｚ（ｒ）＝（ｃｒ2）／［１＋｛１－（１＋ｋ）ｃ2ｒ2｝1/2］
＋Ａ０＋Ａ２ｒ2＋Ａ４ｒ4＋Ａ６ｒ6＋Ａ８ｒ8＋Ａ１０ｒ10＋…
Ｙ方向の座標の値をｙ、Ｘ方向の座標の値をｘとすると、ｒは以下の式で表される。
ｒ＝｛ｘ2＋ｙ2｝1/2
Ｙ方向は、光軸と直交する方向である。Ｘ方向は、光軸方向とＹ方向の両方と直交する方向である。
また、非球面係数において、「Ｅ－ｎ」（ｎは整数）は、「１０－ｎ」を示している。
ｚ（ｒ）＝（ｃｒ2）／［１＋｛１－（１＋ｋ）ｃ2ｒ2｝1/2］
＋Ａ０＋Ａ２ｒ2＋Ａ４ｒ4＋Ａ６ｒ6＋Ａ８ｒ8＋Ａ１０ｒ10＋…
Ｙ方向の座標の値をｙ、Ｘ方向の座標の値をｘとすると、ｒは以下の式で表される。
ｒ＝｛ｘ2＋ｙ2｝1/2
Ｙ方向は、光軸と直交する方向である。Ｘ方向は、光軸方向とＹ方向の両方と直交する方向である。
また、非球面係数において、「Ｅ－ｎ」（ｎは整数）は、「１０－ｎ」を示している。
【0078】
数値実施例１
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1* 5.420 0.250 1.59 29.9
2* 2.940 0.756
3* 3.799 2.400 1.53 57.1
4 ∞ 2.490 1.53 57.1
5* -4.818 0.050
6* 10.826 0.620 1.53 57.1
7* -10.131 2.186
8* -2.576 0.200 1.59 29.9
9* -550.423 1.225
像面 ∞
非球面データ
第１面
k=0.000
A2=0.000,A4=-1.142E-03,A6=-1.449E-04,A8=-3.122E-05,A10=-7.554E-06
第２面
k=0.000
A2=0.000,A4=9.505E-04,A6=-1.613E-04,A8=2.222E-04,A10=-7.094E-05
第３面
k=-0.015
A2=0.000,A4=-9.163E-04,A6=3.036E-05,A8=１.092E-05,A10=-7.252E-06
第５面
k=-0.013
A2=0.000,A4=-9.151E-04,A6=-6.432E-05,A8=-2.004E-07,A10=１.451E-06
第６面
k=0.000
A2=0.000,A4=-3.856E-04,A6=2.223E-06,A8=-2.815E-06,A10=-1.213E-06
第７面
k=0.000
A2=0.000,A4=1.273E-03 A6=-4.842E-05,A8=-6.390E-06,A10=5.598E-07
第８面
k=-0.305
A2=0.000,A4=-9.492E-04,A6=1.588E-04,A8=2.572E-05,A10=3.154E-06
第９面
k=0.000,A2=0.000,A4=1.459E-05,A6=1.345E-07,A8=-2.896E-08,A10=-5.196E-09
各種データ
ｆ 3.63mm
Ｆｎｏ 1.17
ω 38°
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1* 5.420 0.250 1.59 29.9
2* 2.940 0.756
3* 3.799 2.400 1.53 57.1
4 ∞ 2.490 1.53 57.1
5* -4.818 0.050
6* 10.826 0.620 1.53 57.1
7* -10.131 2.186
8* -2.576 0.200 1.59 29.9
9* -550.423 1.225
像面 ∞
非球面データ
第１面
k=0.000
A2=0.000,A4=-1.142E-03,A6=-1.449E-04,A8=-3.122E-05,A10=-7.554E-06
第２面
k=0.000
A2=0.000,A4=9.505E-04,A6=-1.613E-04,A8=2.222E-04,A10=-7.094E-05
第３面
k=-0.015
A2=0.000,A4=-9.163E-04,A6=3.036E-05,A8=１.092E-05,A10=-7.252E-06
第５面
k=-0.013
A2=0.000,A4=-9.151E-04,A6=-6.432E-05,A8=-2.004E-07,A10=１.451E-06
第６面
k=0.000
A2=0.000,A4=-3.856E-04,A6=2.223E-06,A8=-2.815E-06,A10=-1.213E-06
第７面
k=0.000
A2=0.000,A4=1.273E-03 A6=-4.842E-05,A8=-6.390E-06,A10=5.598E-07
第８面
k=-0.305
A2=0.000,A4=-9.492E-04,A6=1.588E-04,A8=2.572E-05,A10=3.154E-06
第９面
k=0.000,A2=0.000,A4=1.459E-05,A6=1.345E-07,A8=-2.896E-08,A10=-5.196E-09
各種データ
ｆ 3.63mm
Ｆｎｏ 1.17
ω 38°
【0079】
数値実施例２
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1* 12.217 0.230 1.53 56.3
2* 3.999 3.239
3* 4.885 2.500 1.53 57.1
4 ∞ 2.551 1.53 57.1
5* -4.934 0.050
6* 5.952 1.984 1.53 57.1
7* -16.639 2.126
8* -3.123 0.200 1.53 30.0
9* -30.474 0.337
像面 ∞
非球面データ
第１面
k=0.000
A2=0.000,A4=2.619E-04,A6=1.540E-05,A8=8.507E-06,A10=5.916E-08,A12=-2.389E-08
第２面
k=0.061
A2=0.000,A4=-2.581E-04,A6=-4.353E-05,A8=5.451E-06,A10=3.076E-06,A12=5.267E-08
第３面
k=-3.981E-03
A2=0.000,A4=-3.463E-03,A6=-2.546E-04,A8=-1.673E-05,A10=-2.546E-07,A12=2.474E-07
第５面
k=0.000
A2=0.000,A4=4.113E-04,A6=-1.708E-04,A8=-2.565E-05,A10=8.466E-08,A12=1.321E-06
第６面
k=0.000
A2=0.000,A4=-1.013E-03,A6=7.391E-04,A8=-1.597E-04,A10=-3.815E-05,A12=1.202E-05
第７面
k=0.000
A2=0.000,A4=3.056E-03,A6=-2.937E-04,A8=-7.596E-05,A10=-3.376E-06,A12=4.252E-06
第８面
k=0.842
A2=0.000,A4=-8.148E-03,A6=-2.056E-04,A8=5.995E-05,A10=2.333E-05,A12=6.343E-06
第９面
k=0.000
A2=0.000,A4=7.904E-03,A6=-1.777E-03,A8=4.417E-05,A10=2.590E-05,A12=-2.600E-06
各種データ
ｆ 3.63mm
Ｆｎｏ 1.17
ω 38°
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1* 12.217 0.230 1.53 56.3
2* 3.999 3.239
3* 4.885 2.500 1.53 57.1
4 ∞ 2.551 1.53 57.1
5* -4.934 0.050
6* 5.952 1.984 1.53 57.1
7* -16.639 2.126
8* -3.123 0.200 1.53 30.0
9* -30.474 0.337
像面 ∞
非球面データ
第１面
k=0.000
A2=0.000,A4=2.619E-04,A6=1.540E-05,A8=8.507E-06,A10=5.916E-08,A12=-2.389E-08
第２面
k=0.061
A2=0.000,A4=-2.581E-04,A6=-4.353E-05,A8=5.451E-06,A10=3.076E-06,A12=5.267E-08
第３面
k=-3.981E-03
A2=0.000,A4=-3.463E-03,A6=-2.546E-04,A8=-1.673E-05,A10=-2.546E-07,A12=2.474E-07
第５面
k=0.000
A2=0.000,A4=4.113E-04,A6=-1.708E-04,A8=-2.565E-05,A10=8.466E-08,A12=1.321E-06
第６面
k=0.000
A2=0.000,A4=-1.013E-03,A6=7.391E-04,A8=-1.597E-04,A10=-3.815E-05,A12=1.202E-05
第７面
k=0.000
A2=0.000,A4=3.056E-03,A6=-2.937E-04,A8=-7.596E-05,A10=-3.376E-06,A12=4.252E-06
第８面
k=0.842
A2=0.000,A4=-8.148E-03,A6=-2.056E-04,A8=5.995E-05,A10=2.333E-05,A12=6.343E-06
第９面
k=0.000
A2=0.000,A4=7.904E-03,A6=-1.777E-03,A8=4.417E-05,A10=2.590E-05,A12=-2.600E-06
各種データ
ｆ 3.63mm
Ｆｎｏ 1.17
ω 38°
【0080】
数値実施例３
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1* 11.488 0.220 1.59 29.9
2* 4.433 1.527
3* 5.010 2.090 1.53 56.3
4 ∞ 2.100 1.53 56.3
5* -3.760 0.042
6* 6.892 1.000 1.53 57.1
7* -15.705 0.024
8* 8.549 1.047 1.53 57.1
9* -7.953 1.241
10* -3.915 0.160 1.59 29.9
11* -80.000 0.339
像面 ∞
非球面データ
第１面
k=0.000
A2=-6.800E-03,A4=2.866E-03,A6=7.730E-05,A8=7.123E-06,A10=6.031E-07,A12=2.634E-08
第２面
k=0.000
A2=1.055E-03,A4=-1.805E-03,A6=-2.578E-05,A8=2.924E-05,A10=1.280E-06,A12=-5.736E-07
第３面
k=-12.648
A2=-3.775E-03,A4=-5.179E-03,A6=-1.526E-03,A8=-3.977E-04,A10=-3.727E-05,A12=2.297E-05
第５面
k=-1.584
A2=-2.705E-03,A4=-1.024E-03,A6=-1.380E-04,A8=4.881E-06,A10=1.706E-05,A12=1.073E-05
第６面
k=0.000
A2=6.710E-06,A4=-5.063E-05,A6=8.607E-06,A8=1.040E-05,A10=2.369E-06,A12=-1.259E-06
第７面
k=0.000
A2=-7.865E-03,A4=-4.201E-03,A6=-5.913E-04,A8=-6.098E-05,A10=-7.227E-06,A12=-2.020E-06
第８面
k=0.000
A2=1.689E-05,A4=-1.348E-04,A6=1.128E-04,A8=1.191E-06,A10=-1.150E-05,A12=2.256E-06
第９面
k=0.000
A2=-2.033E-05,A4=3.278E-04,A6=-7.891E-05,A8=-2.396E-05,A10=-4.442E-07,A12=1.758E-06
第１０面
k=0.661
A2=-0.160,A4=-0.037,A6=7.012E-03,A8=4.418E-05,A10=-1.821E-04,A12=3.993E-06
第１１面
k=0.0001
A2=9.563E-05,A4=5.880E-05,A6=5.524E-05,A8=4.167E-06,A10=-4.528E-09,A12=-1.678E-07
各種データ
ｆ 2.88mm
Ｆｎｏ 1.11
ω 45°
単位 ｍｍ
面データ
面番号 r d nd νd
1* 11.488 0.220 1.59 29.9
2* 4.433 1.527
3* 5.010 2.090 1.53 56.3
4 ∞ 2.100 1.53 56.3
5* -3.760 0.042
6* 6.892 1.000 1.53 57.1
7* -15.705 0.024
8* 8.549 1.047 1.53 57.1
9* -7.953 1.241
10* -3.915 0.160 1.59 29.9
11* -80.000 0.339
像面 ∞
非球面データ
第１面
k=0.000
A2=-6.800E-03,A4=2.866E-03,A6=7.730E-05,A8=7.123E-06,A10=6.031E-07,A12=2.634E-08
第２面
k=0.000
A2=1.055E-03,A4=-1.805E-03,A6=-2.578E-05,A8=2.924E-05,A10=1.280E-06,A12=-5.736E-07
第３面
k=-12.648
A2=-3.775E-03,A4=-5.179E-03,A6=-1.526E-03,A8=-3.977E-04,A10=-3.727E-05,A12=2.297E-05
第５面
k=-1.584
A2=-2.705E-03,A4=-1.024E-03,A6=-1.380E-04,A8=4.881E-06,A10=1.706E-05,A12=1.073E-05
第６面
k=0.000
A2=6.710E-06,A4=-5.063E-05,A6=8.607E-06,A8=1.040E-05,A10=2.369E-06,A12=-1.259E-06
第７面
k=0.000
A2=-7.865E-03,A4=-4.201E-03,A6=-5.913E-04,A8=-6.098E-05,A10=-7.227E-06,A12=-2.020E-06
第８面
k=0.000
A2=1.689E-05,A4=-1.348E-04,A6=1.128E-04,A8=1.191E-06,A10=-1.150E-05,A12=2.256E-06
第９面
k=0.000
A2=-2.033E-05,A4=3.278E-04,A6=-7.891E-05,A8=-2.396E-05,A10=-4.442E-07,A12=1.758E-06
第１０面
k=0.661
A2=-0.160,A4=-0.037,A6=7.012E-03,A8=4.418E-05,A10=-1.821E-04,A12=3.993E-06
第１１面
k=0.0001
A2=9.563E-05,A4=5.880E-05,A6=5.524E-05,A8=4.167E-06,A10=-4.528E-09,A12=-1.678E-07
各種データ
ｆ 2.88mm
Ｆｎｏ 1.11
ω 45°
【0081】
各パラメータの値を以下に掲げる。
第１実施例 第２実施例 第３実施例
f 3.63 3.63 2.88
FNo 1.17 1.17 1.11
d2 4.890 5.051 4.190
R1 3.799 4.885 5.010
R2 -4.818 -4.934 -3.760
fL1 -11.40 -11.30 -11.17
fL4 -4.421 -6.528 -3.032
第１実施例 第２実施例 第３実施例
f 3.63 3.63 2.88
FNo 1.17 1.17 1.11
d2 4.890 5.051 4.190
R1 3.799 4.885 5.010
R2 -4.818 -4.934 -3.760
fL1 -11.40 -11.30 -11.17
fL4 -4.421 -6.528 -3.032
【0082】
各実施例における条件式の値を以下に掲げる。
第１実施例 第２実施例 第３実施例
(1) 0.6346 0.6143 0.6193
(2) 1.0466 1.3457 1.7396
(3) -1.3272 -1.3592 -1.3056
(4) -0.3185 -0.3212 -0.2578
(5) -0.8211 -0.5561 -0.9499
第１実施例 第２実施例 第３実施例
(1) 0.6346 0.6143 0.6193
(2) 1.0466 1.3457 1.7396
(3) -1.3272 -1.3592 -1.3056
(4) -0.3185 -0.3212 -0.2578
(5) -0.8211 -0.5561 -0.9499
【0083】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0084】
本発明は、高い結像性能を有すると共に、物体側光路の長さだけでなく、像側光路の長さも十分に短い広角レンズに適している。
【符号の説明】
【0085】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ レンズ
Ｐ 光学素子
ｒ１ 第１光学面
ｒ２ 第２光学面
ｒ３ 第３光学面
Ｉ 像面
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４ レンズ
Ｐ 光学素子
ｒ１ 第１光学面
ｒ２ 第２光学面
ｒ３ 第３光学面
Ｉ 像面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】