JP2006162829A

JP2006162829A - 広角撮像レンズ及び撮像装置

Info

Publication number: JP2006162829A
Application number: JP2004352330A
Authority: JP
Inventors: Akira Komatsu; 朗小松; Akihiro Shimizu; 章弘清水
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2006-06-22

Abstract

【課題】９０度以上の画角とＦ３．０以上の明るさを有し、１００万画素以上の撮像素子にも対応可能な光学性能を持つ広角レンズ及びこのような広角レンズに赤外カットフィルタが組み込まれた撮像装置を提供する。
【解決手段】負正正の３枚構成のレンズの屈折力が、それぞれ下記（１）〜（３）の条件を満たし、且つそれぞれのレンズを構成する素材が、下記（４）〜（９）の条件を満たすように設計する。（１）−３．０＜ｆ１／ｆ＜−０．4、（２）0．8＜ｆ２／ｆ＜７．０、（３）１．２＜ｆ３／ｆ＜２．０、（４）ｎ１＜１．６５、（５）１．６５＜ｎ２、（６）ｎ３＜１．６５、（７）５０＜ν１、（８）ν２＜５０、（９）５０＜ν３、（ｆ：レンズ全系の焦点距離、ｆ１〜ｆ３：第１〜第３レンズの焦点距離、ｎ１〜ｎ３：第１〜第３レンズの屈折率、ν１〜ν３：第１〜第３レンズのアッベ数。）
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子を備えた撮像装置に好適な広角撮像レ
ンズ及びそのレンズを用いた撮像装置に関する。

近年、マルチメディアの進展は目覚しく、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯ
Ｓ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）などの固体撮像素子を備えたデジタル
スチルカメラ等の撮像装置の普及が急速に進んでいる。例えばドア監視カメラやテレビ電
話などでは大きな撮影画角を有する広角撮像レンズが必要であり、広画角に加えて小型軽
量であり、しかも明るく、高画質・高解像度のレンズが求められている。

こうした撮像装置に用いられる広角撮像レンズとして、小型化に有利な３枚構成の撮像
レンズが広く用いられている。従来、広画角で、諸収差が良好に補正された撮像レンズを
目的とする３枚構成の広角撮像レンズとして、下記の特許文献１〜４に示すように、物体
側から順に、負，正，正レンズから構成され、長いバックフォーカスが得られるレトロフ
ォーカス式の広角撮像レンズが提案されている。
特開平６−３４８７８公報特開平６−３４８７９公報特開平１０−３１９３１５公報特開２００１−３３７２６８公報

しかしながら、特許文献１の撮像レンズでは、画角は１２０°と十分であるが、Ｆナン
バーが５．０と暗く、十分な明るさを確保出来ていない。また、特許文献２の撮像レンズ
では、画角が８２°と不十分であり、Ｆナンバーも４．０と暗く、十分な明るさを確保出
来ていない。また、特許文献３の撮像レンズでは、Ｆナンバーは２．０と十分明るいが、
画角が７４°と不十分である。また、特許文献４の撮像レンズでは、水平画角は１００°
以上と十分であるが、ディストーション、非点収差共に大きく、十分な光学性能が得られ
ていない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、９０度以上の画角とＦ３．０以下の明る
さを有し、１００万画素以上の固体撮像素子にも対応可能な光学性能を有する広角撮像レ
ンズを提供することを目的とする。

また、固体撮像素子は、比較的広い波長の光に感度があり、可視光領域のみならず近赤
外領域（７５０〜２５００ｎｍ）の光にも感度が良好である。しかし、通常のカメラの用
途では、人間の眼に見えない赤外領域は不要であり、近赤外線が撮像素子に入射すると解
像度の低下や画像のムラなどの不都合を引き起こす。そのため、撮像装置には撮像レンズ
と固体撮像素子の間に色ガラスなどの赤外カットフィルタが挿入され、入射する光の中の
近赤外線をカットするようになっている。しかしながら、撮像装置の小型化のために部品
としての赤外カットフィルタを省略することも必要になってきている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、広画角で明るく高性能な光学性能を有す
る広角撮像レンズに赤外カットフィルタが組み込まれた撮像装置を提供することを目的と
する。

上記目的を達成するため、本発明は、第１に、物体側より結像側へ向かって順に、負の
屈折力を有し、物体側の面よりも結像側の面の曲率が大きい第１レンズと、正の屈折力を
有する第２レンズと、絞りと、正の屈折力を有し、物体側の面よりも結像側の面の曲率が
大きい第３レンズとから構成される広角撮像レンズであって、前記第１レンズ、前記第２
レンズ及び前記第３レンズの屈折力が、それぞれ下記（１）〜（３）の条件を満たし、且
つそれぞれのレンズを構成する素材が、下記（４）〜（９）の条件を満たすことを特徴と
する広角撮像レンズを提供する。
（１）−３．０＜ｆ１／ｆ＜−０．５
（２）０．８＜ｆ２／ｆ＜７．０
（３）１．２＜ｆ３／ｆ＜２．０
（４）ｎ１＜１．６５
（５）１．６５＜ｎ２
（６）ｎ３＜１．６５
（７）５０＜ν１
（８）ν２＜５０
（９）５０＜ν３
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズの
焦点距離、ｆ３は第３レンズの焦点距離、ｎ１は第１レンズの屈折率、ｎ２は第２レンズ
の屈折率、ｎ３は第３レンズの屈折率、ν１は第１レンズのアッベ数、ν２は第２レンズ
のアッベ数、ν３は第３レンズのアッベ数である。

第１レンズ、第２レンズ、第３レンズのそれぞれの屈折力を制限する条件式（１）〜（
３）を満たすことによって、これらの負正正の３枚構成のレンズで諸収差を良好に補正し
ながら９０度以上の画角とＦ３．０以下の明るさを有する広角撮像レンズを得ることがで
きると共に、色収差補正と全系のパワー配分に関する条件（４）〜（９）を満たすことに
より、色収差を良好に補正し、結像性能を良好にすることができる。

また、本発明は、第２に、上記第１の広角撮像レンズにおいて、前記第１レンズの結像
側の屈折面が、軸対称非球面形状をしており、該非球面の径方向の曲率が、中心から外周
部にかけて単調に減少しており、外周部の曲率は、中心曲率の５分の１以下であり、さら
に下記（１０）と（１１）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズを提供する。
（１０）｜ｆ／ｒ１｜＜０．５
（１１）１．０＜｜ｆ／ｒ２｜
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ１は第１レンズの物体側屈折面の中心における曲
率半径、ｒ２は第１レンズの結像側屈折面の中心における曲率半径である。

前記第１レンズの結像側の屈折面を非球面とすると共に、中心の曲率と外周部の曲率の
比、第１レンズの両面の曲率を規定することによって、歪曲収差と非点収差を良好に補正
し、高性能な光学性能を与えることができる。

本発明は、第３に、上記第１又は２の広角撮像レンズにおいて、前記第３レンズの結像
側の屈折面が、軸対称非球面形状をしており、該非球面の径方向の曲率の絶対値が、中心
から外周部にかけて単調に減少しており、外周部の曲率は、中心曲率の２分の１以下であ
り、さらに下記（１２）と（１３）の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズを提
供する。
（１２）｜ｆ／ｒ６｜＜０．８
（１３）０．３＜｜ｆ／ｒ７｜
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ６は第３レンズの物体側屈折面の中心における曲
率半径、ｒ７は第３レンズの結像側屈折面の中心における曲率半径である。

前記第３レンズの結像側の屈折面を非球面とすると共に、中心の曲率と外周部の曲率の
比、第３レンズの両面の曲率を規定することによって、コマ収差、非点収差、像面湾曲を
良好に補正し、高性能な光学性能を与えることができる。

本発明は、第４に、上記第１〜３いずれかの広角撮像レンズにおいて、前記第２レンズ
の結像側の屈折面が平坦であることを特徴とする広角撮像レンズを提供する。

広角撮像レンズの一面を平坦とすることによって、その平坦な屈折面に多層膜で構成さ
れる赤外線反射膜を形成することが可能になり、部品としての赤外カットフィルタを省略
し、撮像装置を小型化することができる。

本発明は、第５に、物体側より結像側へ向かって順に、負の屈折力を有し、物体側の面
よりも結像側の面の曲率が大きい第１レンズと、正の屈折力を有し、結像側の屈折面が平
坦である第２レンズと、絞りと、正の屈折力を有し、物体側の面よりも結像側の面の曲率
が大きい第３レンズとから構成され、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レン
ズの屈折力が、それぞれ下記（１）〜（３）の条件を満たし、且つそれぞれのレンズを構
成する素材が、下記（４）〜（９）
（１）−３．０＜ｆ１／ｆ＜−０．５
（２）０．８＜ｆ２／ｆ＜７．０
（３）１．２＜ｆ３／ｆ＜２．０
（４）ｎ１＜１．６５
（５）１．６５＜ｎ２
（６）ｎ３＜１．６５
（７）５０＜ν１
（８）ν２＜５０
（９）５０＜ν３
（但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズ
の焦点距離、ｆ３は第３レンズの焦点距離、ｎ１は第１レンズの屈折率、ｎ２は第２レン
ズの屈折率、ｎ３は第３レンズの屈折率、ν１は第１レンズのアッベ数、ν２は第２レン
ズのアッベ数、ν３は第３レンズのアッベ数である。）
の条件を満たす広角撮像レンズと、前記第２レンズの結像側の屈折面に設けられた多層膜
で構成される赤外線反射膜と、前記広角撮像レンズの結像側に配置された固体撮像素子と
を有することを特徴とする撮像装置を提供する。

この撮像装置は、９０度以上の画角とＦ３．０以下の明るさを有し、１００万画素以上
の撮像素子にも対応可能な光学性能を有する広角撮像レンズの一面を平坦とし、その平坦
な屈折面に多層膜で構成される赤外線反射膜を形成したことにより、部品としての赤外カ
ットフィルタを省略し、撮像装置を小型化することができる。

以下、本発明の広角撮像レンズ及び撮像装置の実施の形態について説明するが、本発明
は以下の実施の形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の広角撮像レンズ及び撮像装置の典型的な構成を示す概略構成図である
。図１に示す広角撮像レンズ及び撮像装置は後述する第１実施例を示している。また、図
５は、本発明の広角撮像レンズ及び撮像装置の他の典型的な構成を示す概略構成図である
。図５に示す広角撮像レンズ及び撮像装置は後述する第２実施例を示している。

図１、図５におけるＲｉ（ｉは１からの整数）で示される符号は、物体側から結像側に
向かって順にレンズ面番号を示し、Ｄｉ（ｉは１からの整数）で示される符号は、物体側
から結像側に向かって順に主光線軸におけるレンズの中心厚及びレンズ間の空気間隔を示
す。

図１、図５に示す広角撮像レンズ１０ａ、１０ｂは、物体側より結像側へ向かって順に
、第１レンズ１１、第２レンズ１２、絞り１３、第３レンズ１４を有する。撮像装置１０
０ａ、１００ｂは、広角撮像レンズ１０ａ、１０ｂの結像側に、前面が結像面になってい
る固体撮像素子１０１が配置され、固体撮像素子１０１を封入しているパッケージ１０２
の平面ガラスのカバーガラス１０３が固体撮像素子１０１の物体側に配置されている構造
となっている。

本発明の広角撮像レンズ１０ａ、１０ｂは、負の屈折力を有する第１レンズ１１、正の
屈折力を有する第２レンズ１２及び正の屈折力を有する第３レンズ１４の３枚構成のレト
ロフォーカス式のレンズである。レトロフォーカス式は長いバックフォーカスを確保でき
、レンズ系と固体撮像素子の間に図示しない光学ローパスフィルタ、カバーガラス１０３
等の部品を配置するために長いバックフォーカスを必要とする撮像装置に適している。

また、本発明の広角撮像レンズでは、絞り１３は第２レンズ１２と第３レンズ１４の間
に配置されている構造となっている。レンズの形状として、第１レンズは物体側の面より
も結像側の面の曲率が大きく、第３レンズは物体側の面よりも結像側の面の曲率が大きい
という特徴を有する。

本発明の広角撮像レンズは、９０度以上、好ましくは９５度以上の画角とＦ３．０以下
、好ましくはＦ２．８以下の明るさを有し、１００万画素以上の撮像素子にも対応可能な
光学性能を持つ広角撮像レンズとするために、第１レンズ１１の屈折力が下記式（１）の
条件を、
（１）−３．０＜ｆ１／ｆ＜−０．５
第２レンズの屈折力が下記式（２）の条件を、
（２）０．８＜ｆ２／ｆ＜７．０
第３レンズの屈折力が下記式（３）の条件を
（３）１．２＜ｆ３／ｆ＜２．０
それぞれ満たす必要がある。且つそれぞれのレンズを構成する素材が、下記（４）〜（９
）を満たす必要がある。
（４）ｎ１＜１．６５
（５）１．６５＜ｎ２
（６）ｎ３＜１．６５
（７）５０＜ν１
（８）ν２＜５０
（９）５０＜ν３

但し、上記式中、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第
２レンズの焦点距離、ｆ３は第３レンズの焦点距離、ｎ１は第１レンズの屈折率、ｎ２は
第２レンズの屈折率、ｎ３は第３レンズの屈折率、ν１は第１レンズのアッベ数、ν２は
第２レンズのアッベ数、ν３は第３レンズのアッベ数である。

式（１）〜式（３）は、各レンズの屈折力を制限する条件である。式（１）の下限を超
えると第１レンズ１１のパワーが弱くなり、レンズを小型化することが困難になる。また
、式（１）の上限を超えた時は、第１レンズ１１のパワーが強くなり過ぎ、第１面の曲率
半径が小さくなり、非点収差とコマ収差の補正が困難になる。

式（２）の下限を超えると第２レンズ１２のパワーが強くなり過ぎ、非点収差と球面収
差のバランスが悪くなる。また、式（２）の上限を超えると第２レンズ１２のパワーが弱
くなり、色収差補正が困難になる。

式（３）の下限を超えると第３レンズ１４のパワーが強くなり過ぎ、ペッツバール和が
大きくなり、像面湾曲の補正が困難になる。また、式（３）の上限を超えると第３レンズ
１４のパワーが弱くなり、レンズの全長が長くなると共に、射出瞳距離が近くなり、固体
撮像素子１０１に入射する光束の角度が大きくなって受光感度が低下する。

さらに、式（４）〜式（９）は、色収差補正と全系のパワー配分に関する条件であり、
これらの条件を満たさない場合、色収差補正が困難になり、結像性能が落ちる。

さらに、３枚の少ない枚数で高性能なレンズを実現させるためには、非球面を使用する
ことが有効である。本発明の広角撮像レンズでは、第１レンズ１１の結像側の屈折面を非
球面とすることが好ましい。第１レンズの結像側の屈折面の非球面は、軸対称非球面形状
をしており、該非球面の径方向の曲率が、中心から外周部にかけて単調に減少しており、
外周部の曲率は、中心曲率の５分の１以下であり、さらに下記（１０）と（１１）の条件
を満たすことが好ましい。なお、非球面形状を表す「径方向の曲率が単調に減少している
」という表現は、フラット部分、例えばレンズの中心部のように曲率が増減しない部分、
が存在していてもよいことを含む。
（１０）｜ｆ／ｒ１｜＜０．５
（１１）１．０＜｜ｆ／ｒ２｜
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ１は第１レンズの物体側屈折面の中心における曲
率半径、ｒ２は第１レンズの結像側屈折面の中心における曲率半径である。

第１レンズの結像側屈折面の形状がこの条件から外れ、曲率の増加する部分がある場合
や、周辺部の曲率が中心曲率の５分の１以上ある場合には、非点収差と歪曲収差の補正が
十分行えない。また、条件式（１０）と（１１）は、第１レンズの屈折力配分を規定する
式であり、この条件を満たさない場合、歪曲収差と非点収差の補正が困難になる。

さらに、本発明の広角撮像レンズでは、第３レンズ１４の結像側の屈折面を非球面とす
ることが好ましい。この第３レンズ１４の結像側の屈折面の非球面が、軸対称非球面形状
をしており、該非球面の径方向の曲率の絶対値が、中心から外周部にかけて単調に減少し
ており、外周部の曲率は、中心曲率の２分の１以下であり、さらに下記（１２）と（１３
）の条件を満たすことが好ましい。なお、非球面形状を表す「径方向の曲率が単調に減少
している」という表現は、フラット部分、例えばレンズの中心部のように曲率が増減しな
い部分、が存在していてもよいことを含む。
（１２）｜ｆ／ｒ６｜＜０．８
（１３） 0．3＜｜ｆ／ｒ７｜
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ６は第３レンズの物体側屈折面の中心における曲
率半径、ｒ７は第３レンズの結像側屈折面の中心における曲率半径である。

第３レンズの結像側屈折面の形状がこの条件から外れ、曲率の増加する部分がある場合
や、周辺部の曲率が中心曲率の２分の１以上ある場合には、非点収差とコマ収差の補正が
十分行えない。また、条件式（１２）と（１３）は、第３レンズ１４の屈折力配分を規定
する式であり、この条件を満たさない場合、像面湾曲と非点収差の補正が困難になる。

また、本発明の広角撮像レンズでは、第２レンズ１２の結像側の屈折面を平坦にするこ
とができる。そのため、この平坦な屈折面に多層膜で構成される赤外線反射膜１０４を形
成することができる。撮像レンズに赤外線反射膜１０４を設けることによって、広角撮像
レンズ１０ａ、１０ｂに赤外カットフィルタを兼用させることができ、部品としての赤外
カットフィルタを省略し、広角撮像レンズ１０ａ、１０ｂと固体撮像素子１０１との間の
距離を短くした撮像装置１００ａ、１００ｂを構成することが可能となる。

以下、本発明の広角撮像レンズ及び撮像装置の実施例を示す。
（実施例１）
図１は実施例１の広角撮像レンズの概略構成図である。図２は実施例１の諸収差を示す
収差図である。図２の収差図の中で、左のグラフはｄ線（５８７．５６ｎｍ）、ｇ線（４
３５．４ｎｍ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）の波長における球面収差を示している。中央
のグラフは像面湾曲と非点収差を示し、符合Ｓは球欠的像面、符合Ｔは子午的像面を表し
ている。右のグラフは歪曲収差を示している。なお、歪曲収差量を示す横軸の単位はパー
セント（％）、他の収差量を示す横軸の単位はｍｍである。

表１に実施例１の設計データを示す。表１には、面Ｒｉの曲率半径ｒｉ（ｍｍ）、物体
側より結像側へ向かって第ｉ番目の各レンズの光軸上の中心厚及び各レンズ間の光軸上の
空気間隔Ｄｉ（ｍｍ）、物体側より結像側へ順にｉ番目の光学材料のｄ線に対する屈折率
Ｎｄとアッベ数Ｖｄが示されている。また、表２に下記非球面式における非球面係数のｋ
、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０を示す。なお、非球面係数を示す数値表示において、［Ｅ−
○○］の表示は１０の−○○乗を示す。表５に実施例１の仕様データを示す。

但し、ｒは光軸からの距離、ｚは曲面の座標値、ｋは円錐定数、ｃは面の中心曲率、Ａ
_４は４次の非球面係数、Ａ_６は６次の非球面係数、Ａ_８は８次の非球面係数、Ａ_１０は１
０次の非球面係数を示す。

実施例１における第１レンズの結像側屈折面の中心から周辺部に至る曲率を図３に示す
。また、実施例１における第３レンズの結像側屈折面の中心から周辺部に至る曲率を図４
に示す。

実施例１の広角撮像レンズ１０ａは、負の屈折力を有する第１レンズ１１の物体側の屈
折面Ｒ１が凹面で、第１レンズ１１の結像側の屈折面Ｒ２が物体側の屈折面Ｒ１より曲率
が大きい凹面の非球面となっている。第１レンズ１１の結像側の屈折面Ｒ２の非球面は、
軸対象非球面形状をしており、その径方向の曲率は、図３より、中心から周辺に行くに従
って漸次小さくなり、中心から約１．８ｍｍ離れた周辺部の曲率は中心の曲率の約１／１
０となっている。

正の屈折力を有する第２レンズ１２の物体側の屈折面Ｒ３は非球面となっている。第２
レンズ１２の結像側の屈折面Ｒ４は平坦であり、この屈折面Ｒ４に多層膜で構成される赤
外線反射膜１０４が設けられている。赤外線反射膜１０４の分光特性を図９に示す。

赤外線反射膜１０４は、次のような４０層の多層膜構造を有する。高屈折率層（Ｈ）が
Ｔａ_２Ｏ_５、低屈折率層（Ｌ）がＳｉＯ_２である。膜厚構成は、（１Ｈ、１Ｌ）^Ｓのよう
に表される。ここで、カットしたい波長の中心近くの波長を設計波長λとして、高屈折率
層（Ｈ）の膜厚を光学的膜厚ｎｄ＝１／４λの値を１Ｈとして表記し、低屈折率層（Ｌ）
を同様に１Ｌとする。Ｓはスタック数と呼ばれる繰り返しの回数で、括弧内の構成を周期
的に繰り返すことを表している。

設計波長λ＝７５５ｎｍ、基板側から１．１４１Ｈ、１．０８８Ｌ、１．０３Ｈ、１．
０１Ｌ、（０．９９４Ｈ、０．９９４Ｌ）^６、１．０２４Ｈ、１．０７７Ｌ、１．３０９
Ｈ、０．１７５Ｌ、１．３６８Ｈ、１．２４１Ｌ、１．２７３Ｈ、１．２７７Ｌ、（１．
２７５Ｈ、１．２７６Ｌ）^６、１．２５７Ｈ、１．２７８Ｌ、１．２５４Ｈ、０．６２６
Ｌの４０層である。

正の屈折力を有する第３レンズ１４の物体側の屈折面Ｒ６と結像側の屈折面Ｒ７は共に
非球面となっており、物体側の凹面の屈折面Ｒ６よりも結像側の凸面の屈折面Ｒ７の曲率
が大きくなっている。第３レンズ１４の結像側の屈折面Ｒ７の非球面は、軸対象非球面形
状をしており、図４よりその径方向の曲率は、中心から周辺に行くに従って漸次小さくな
り、中心から約１．６ｍｍ離れた周辺部の曲率は中心の曲率の約０．３５となっている。
（実施例２）

図５は実施例２の広角撮像レンズの概略構成図である。図６は実施例２の諸収差を示す
収差図である。図６の各収差図は図２と同様の意味を有する。表３に実施例２の設計デー
タを示す。表３には面Ｒｉの曲率半径ｒｉ（ｍｍ）、屈折率Ｎｄ、アッベ数Ｖｄが示され
ている。また、表４に上記非球面式における非球面係数のｋ、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０
を示す。表５に実施例２の仕様データを示す。

実施例２における第１レンズ１１の結像側屈折面Ｒ２の中心から周辺部に至る曲率を図
７に示す。また、実施例２における第３レンズ１４の結像側屈折面Ｒ７の中心から周辺部
に至る曲率を図８に示す。

実施例２の広角撮像レンズ１０ｂは、負の屈折力を有する第１レンズ１１の物体側の屈
折面Ｒ１が凸面で、第１レンズ１１の結像側の屈折面Ｒ２が物体側の屈折面Ｒ１より曲率
が大きい凹面の非球面となっている。その非球面は、軸対象非球面形状をしており、その
径方向の曲率は、図７より、中心から周辺に行くに従って漸次小さくなり、中心から約２
．１ｍｍ離れた周辺部の曲率は中心の曲率の約１／１０となっている。

正の屈折力を有する第２レンズ１２の結像側の屈折面Ｒ４は平坦であり、この屈折面Ｒ
４に多層膜で構成される赤外線反射膜１０４が設けられている。赤外線反射膜１０４の分
光特性を図９に示す。赤外線反射膜１０４の膜構成は実施例１と同じ４０層構造である。

正の屈折力を有する第３レンズ１４の物体側の屈折面Ｒ６と結像側の屈折面Ｒ７は共に
非球面の凸面となっており、物体側の屈折面Ｒ６よりも結像側の屈折面Ｒ７の曲率が大き
くなっている。第３レンズ１４の結像側の屈折面Ｒ７の非球面は、軸対象非球面形状をし
ており、図８よりその径方向の曲率は、中心から周辺に行くに従って漸次小さくなり、中
心から約１．６ｍｍ離れた周辺部の曲率は中心の曲率の約０．２３となっている。

本実施例の広角撮像レンズは、画角が９５度以上であり、ドア監視カメラやテレビ電話
などに適した画角を有する。また、Ｆナンバーは２．８以下と非常に明るく、しかも、諸
収差はよく補正されており、光学性能に優れている。そのため、１００万画素以上の撮像
素子にも対応可能な光学性能を有する。

本発明の広角撮像レンズは、ドア監視カメラやテレビ電話などの大きな撮影画角を必要
とする固体撮像素子を用いた撮像分野に利用可能である。
また、本発明の撮像装置は、かかる広角撮像レンズに赤外カットフィルタを含ませたも
のであるため、より小型化されたドア監視カメラやテレビ電話に利用することができる。

本発明の広角撮像レンズと撮像装置の実施例１の概略構成図である。実施例１の諸収差図である。実施例１における第１レンズの結像側の屈折面の非球面の曲率の変化を示すグラフである。実施例１における第３レンズの結像側の屈折面の非球面の曲率の変化を示すグラフである。本発明の広角撮像レンズと撮像装置の実施例２の概略構成図である。実施例２の諸収差図である。実施例２における第１レンズの結像側の屈折面の非球面の曲率の変化を示すグラフである。実施例２における第３レンズの結像側の屈折面の非球面の曲率の変化を示すグラフである。赤外線反射膜の分光透過率を示すグラフである。

符号の説明

１０ａ，１０ｂ：広角撮像レンズ、１１：第１レンズ、１２：第２レンズ、１３：絞り
、１４：第３レンズ、１００ａ，１００ｂ：撮像装置、１０１：固体撮像素子、１０２：
パッケージ、１０３：カバーガラス、１０４：赤外線反射膜

Claims

物体側より結像側へ向かって順に、負の屈折力を有し、物体側の面よりも結像側の面の
曲率が大きい第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、絞りと、正の屈折力を有
し、物体側の面よりも結像側の面の曲率が大きい第３レンズとから構成される広角撮像レ
ンズであって、
前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの屈折力が、それぞれ下記（１）
〜（３）の条件を満たし、且つそれぞれのレンズを構成する素材が、下記（４）〜（９）
の条件を満たすことを特徴とする広角撮像レンズ。
（１）−３．０＜ｆ１／ｆ＜−０．４
（２）０．８＜ｆ２／ｆ＜７．０
（３）１．２＜ｆ３／ｆ＜２．０
（４）ｎ１＜１．６５
（５）１．６５＜ｎ２
（６）ｎ３＜１．６５
（７）５０＜ν１
（８）ν２＜５０
（９）５０＜ν３
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズの
焦点距離、ｆ３は第３レンズの焦点距離、ｎ１は第１レンズの屈折率、ｎ２は第２レンズ
の屈折率、ｎ３は第３レンズの屈折率、ν１は第１レンズのアッベ数、ν２は第２レンズ
のアッベ数、ν３は第３レンズのアッベ数である。
請求項１記載の広角撮像レンズにおいて、
前記第１レンズの結像側の屈折面が、軸対称非球面形状をしており、該非球面の径方向
の曲率が、中心から外周部にかけて単調に減少しており、外周部の曲率は、中心曲率の５
分の１以下であり、さらに下記（１０）と（１１）の条件を満たすことを特徴とする広角
撮像レンズ。
（１０）｜ｆ／ｒ１｜＜０．５
（１１）１．０＜｜ｆ／ｒ２｜
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ１は第１レンズの物体側屈折面の中心における曲
率半径、ｒ２は第１レンズの結像側屈折面の中心における曲率半径である。
請求項１又は２記載の広角撮像レンズにおいて、
前記第３レンズの結像側の屈折面が、軸対称非球面形状をしており、該非球面の径方向
の曲率の絶対値が、中心から外周部にかけて単調に減少しており、外周部の曲率は、中心
曲率の２分の１以下であり、さらに下記（１２）と（１３）の条件を満たすことを特徴と
する広角撮像レンズ。
（１２）｜ｆ／ｒ６｜＜０．８
（１３）０．３＜｜ｆ／ｒ７｜
但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｒ６は第３レンズの物体側屈折面の中心における曲
率半径、ｒ７は第３レンズの結像側屈折面の中心における曲率半径である。
請求項１〜３いずれかに記載の広角撮像レンズにおいて、
前記第２レンズの結像側の屈折面が平坦であることを特徴とする広角撮像レンズ。
物体側より結像側へ向かって順に、負の屈折力を有し、物体側の面よりも結像側の面の
曲率が大きい第１レンズと、正の屈折力を有し、結像側の屈折面が平坦である第２レンズ
と、絞りと、正の屈折力を有し、物体側の面よりも結像側の面の曲率が大きい第３レンズ
とから構成され、前記第１レンズ、前記第２レンズ及び前記第３レンズの屈折力が、それ
ぞれ下記（１）〜（３）の条件を満たし、且つそれぞれのレンズを構成する素材が、下記
（４）〜（９）
（１）−３．０＜ｆ１／ｆ＜−０．５
（２）０．８＜ｆ２／ｆ＜７．０
（３）１．２＜ｆ３／ｆ＜２．０
（４）ｎ１＜１．６５
（５）１．６５＜ｎ２
（６）ｎ３＜１．６５
（７）５０＜ν１
（８）ν２＜５０
（９）５０＜ν３
（但し、ｆはレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズの焦点距離、ｆ２は第２レンズ
の焦点距離、ｆ３は第３レンズの焦点距離、ｎ１は第１レンズの屈折率、ｎ２は第２レン
ズの屈折率、ｎ３は第３レンズの屈折率、ν１は第１レンズのアッベ数、ν２は第２レン
ズのアッベ数、ν３は第３レンズのアッベ数である。）
の条件を満たす広角撮像レンズと、前記第２レンズの結像側の屈折面に設けられた多層膜
で構成される赤外線反射膜と、前記広角撮像レンズの結像側に配置された固体撮像素子と
を有することを特徴とする撮像装置。