CN107643585B - 广角透镜 - Google Patents

Abstract

一种能改善轴上色像差的广角透镜。广角透镜(100)由从物体一侧依次配置的第一透镜(10)、第二透镜(20)、光圈(40)和第三透镜(30)构成。第一透镜(10)的至少一面是非球面，且该第一透镜(10)是使凸面朝向物体一侧的负弯月透镜，第二透镜(20)的至少一面是非球面，且该第二透镜(20)是使凸面朝向像一侧的正弯月透镜，第三透镜(30)的至少一面是非球面，且该第三透镜(30)是使凸面朝向像一侧的正透镜。在将第一透镜(10)的阿贝数设为v1，将第二透镜(20)的阿贝数设为v2，将第三透镜(30)的阿贝数设为v3时，阿贝数v1、v2、v3均大于50。

Description

广角透镜

技术领域

本发明涉及正门的内部通话系统等所使用的广角透镜。

背景技术

作为装设于监视用相机、车载用相机、便携式设备用相机等的透镜，曾有人提出了一种从物体一侧依次配置有第一透镜、第二透镜、光圈和第三透镜的三组三块透镜。在上述广角透镜中，为了实现低成本化和薄型化，在第一透镜、第二透镜和第三透镜中均使用折射率相对较高的塑料透镜(参照专利文献1)。此外，在第二透镜中使用物体一侧和像一侧的透镜表面均凸出的双凸透镜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014-209190号公报

由于折射率较高的透镜存在阿贝数变小的趋势，因此当如专利文献1所记载的广角透镜那样在两面均凸出的第二透镜中使用折射率较高的塑料透镜时，第二透镜的色散较大。另一方面，由于在正门的内部通话系统等所使用的广角透镜中要求中心部分具有较高的分辨率，因此希望轴上色像差较小。然而，在专利文献1所记载的广角透镜中，中心部分处的分辨率提高的要求存在界限。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的技术问题在于提供一种能改善轴上色像差的广角透镜。

为了解决上述技术问题，本发明的广角透镜的特征是，由从物体一侧依次配置的第一透镜、第二透镜、光圈和第三透镜构成，上述第一透镜的至少一面是非球面，且上述第一透镜是使凸面朝向物体一侧的负弯月透镜，上述第二透镜的至少一面是非球面，且上述第二透镜是使凸面朝向像一侧的正弯月透镜，上述第三透镜的至少一面是非球面，且上述第三透镜是使凸面朝向像一侧的正透镜，在将上述第一透镜的阿贝数设为v1，将上述第二透镜的阿贝数设为v2，将上述第三透镜的阿贝数设为v3时，阿贝数v1、v2、v3均大于50。

在本发明中，第一透镜的阿贝数v1、第二透镜的阿贝数v2、第三透镜的阿贝数v3均大于50，因此，色散较小。而且，由于第二透镜是弯月透镜，因此轴上色像差通过物体一侧的表面与像一侧的表面而抵消。因而，能改善广角透镜的轴上色像差。因此，能实现正门的内部通话系统所使用的广角透镜等中心部分处的分辨率较高的广角透镜。

在本发明中，能采用如下的方式：将上述第一透镜的位于像一侧的透镜面的中心的曲率半径设为R12(mm)，将上述第二透镜的位于物体一侧的透镜面的中心的曲率半径设为R21(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)，在透镜面为朝向物体一侧突出的凸面或朝向物体一侧凹陷的凹面的情况下，将曲率半径R12和曲率半径R21设为正值，在透镜面为朝向像一侧突出的凸面或朝向像一侧凹陷的凹面的情况下，将曲率半径R12和曲率半径R21设为负值时，曲率半径R12、曲率半径R21和整体的焦点距离f0满足以下的条件式：－5＜(R12×R21)/f0＜－2。根据上述方式，能实现散光的减少。

在本发明中，能采用如下的方式：在将上述第一透镜的位于物体一侧的透镜面的中心与上述第二透镜的位于像一侧的透镜面的中心的距离设为da(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，距离da和整体的焦点距离f0满足以下的条件式：1＜da/f0＜6。根据上述方式，由于da/f0小于6，因此能容易地进行散光的矫正。此外，由于da/f0大于1，因此能缩小光学透镜的光轴方向的尺寸。

在本发明中，能采用如下方式：上述第二透镜和上述第三透镜均构成为：位于物体一侧的透镜面和位于像一侧的透镜面均为非球面。根据上述方式，由于透镜形状合适，因此能减少像差。

在本发明中，能采用如下的方式：在将上述第一透镜的焦点距离设为f1(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，上述第一透镜的焦点距离f1和整体的焦点距离f0满足以下的条件式：－4＜f1/f0＜－0.5。

在本发明中，能采用如下方式：

在将上述第一透镜和上述第二透镜的合成焦点距离设为f12(mm)，将上述第三透镜的焦点距离设为f3(mm)时，上述第一透镜和上述第二透镜的合成焦点距离f12及上述第三透镜的焦点距离f3满足以下的条件式：3＜f12/f3＜7。

在本发明中，能采用如下方式：在将上述第一透镜的位于物体一侧的透镜面的中心至像面的距离即物像间距离设为D，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，物像间距离D和整体的焦点距离f0满足以下的条件式：4＜D/f0＜10。

在本发明中，能采用水平视场角小于100度的方式。在正门的内部通话系统所使用的广角透镜中，由于无需极度增大视场角，因此能实现中心部分处的分辨率较高的广角透镜。

发明效果

在本发明中，第一透镜的阿贝数v1、第二透镜的阿贝数v2、第三透镜的阿贝数v3均大于50，因此，色散较小。而且，由于第二透镜是弯月透镜，因此轴上色像差通过物体一侧的表面与像一侧的表面而抵消。因而，能改善广角透镜的轴上色像差。因此，能实现正门的内部通话系统所使用的广角透镜等中心部分处的分辨率较高的广角透镜。

附图说明

图1是包括本发明实施方式1的广角透镜的透镜单元的剖视图。

图2是图1所示的广角透镜的说明图。

图3是表示图1所示的广角透镜的像差特性的说明图。

图4是本发明实施方式2的广角透镜的说明图。

图5是表示图4所示的广角透镜的像差特性的说明图。

图6是本发明实施方式3的广角透镜的说明图。

图7是表示图6所示的广角透镜的像差特性的说明图。

(符号说明)

10…第一透镜；20…第二透镜；30…第三透镜；40…光圈；100…广角透镜。

具体实施方式

以下，参照附图对应用本发明的广角透镜的实施例进行说明。

(实施方式1)

图1是表示包括本发明实施方式1的广角透镜100的透镜单元200的剖视图。

图2是图1所示的广角透镜100的说明图，图2的(a)、图2的(b)、图2的(c)分别是表示透镜结构的说明图、表示球面像差的说明图和表示倍率色像差的说明图。图3是表示图1所示的广角透镜的像差特性的说明图，图3的(a)、图3的(b)、图3的(c)分别是表示散光等的说明图和表示横向像差的说明图。另外，在图2的(a)中示出各个表面1～9时，对非球面标注“﹡”。在图2的(b)、图2的(c)和图3的(a)中示出了红色光R(波长486nm)、绿色光G(波长588nm)、蓝色光B(波长656nm)中的各像差，在图2的(b)中示出了瞳孔半径(Pupil Radius)是0.4798mm的球面像差，在图2的(c)中示出了最大视场(Max Field)的倍率色像差。在图3的(a)中，对矢状方向的特性标注S，对切线方向的特性标注T。此外，图3的(a)所示的畸变表示摄像中央部与周边部的像的变化比率，表示畸变的数值的绝对值越小，则可以说透镜的精度越高。在图3的(b)中示出了角度为0.00度、12.11度、23.90度、35.18度、46.03度、56.64度时的与光轴正交的两个方向(y方向和x方向)的横向像差。另外，后述的图4～图7中大致相同。

如图1所示，本实施方式的透镜单元200包括：具有三组三块的透镜结构的广角透镜100；以及对广角透镜100进行保持的透镜保持件210。广角透镜100具有从物体一侧依次配置的第一透镜10、第二透镜20、光圈40和第三透镜30，并在相对于第三透镜30位于像一侧的位置配置有红外线过滤器等平板状的过滤器50、摄像元件60。透镜保持件210具有对过滤器50进行保持的环状的底板部211和从底板部211向物体一侧延伸的筒部212，在筒部212的内侧配置有广角透镜100。在筒部212的外周面形成有螺纹槽215，该螺纹槽215用于将透镜单元200固定于光学设备。在本实施方式中，在将广角透镜100设于筒部212的内侧时，在第二透镜20与光圈40之间配置有环状的垫圈70，在该状态下，形成于筒部212的内侧的环状凸部213以从物体一侧将第一透镜10的外周端部覆盖的方式被铆接。

如图2所示，在广角透镜100中，第一透镜10的至少一面是非球面，且该第一透镜10是使凸面朝向物体一侧的负弯月透镜。第二透镜20的至少一面是非球面，且该第二透镜20是使凸面朝向像一侧的正弯月透镜。第三透镜30的至少一面是非球面，且该第三透镜30是使凸面朝向像一侧的正透镜。

在本实施方式中，第一透镜10的物体一侧的表面(第一面1)是球面的凸面，像一侧的表面(第二面2)是非球面的凹面。第二透镜20的物体一侧的表面(第三面3)是非球面的凹面，像一侧的表面(第四面4)是非球面的凸面。第三透镜30的物体一侧的表面(第六面6)是非球面的凸面，像一侧的表面(第七面7)是非球面的凸面。在本实施方式中，第一透镜10、第二透镜20和第三透镜30均由丙烯酸树脂类、聚碳酸酯类、聚烯烃类等形成的塑料透镜构成。光圈40构成第五面5，过滤器50的物体一侧的表面构成第八面8，过滤器50的像一侧的表面构成第九面9。

在表1中示出了以上述方式构成的广角透镜100的特性、各面的物性、非球面系数。

(表1)

透镜系统整体的焦点距离(f0)	2.114毫米
		物象间距离	15.235毫米
透镜系统整体的F值	2.2
		最大视场角	113度
水平视场角	92度

表面	曲率半径	厚度	Nd	vd	f
						1	16.200	0.800	1.491	58.0	-4.655
2*	1.970	2.900
						3*	-3.937	2.950	1.531	55.8	9.436
4*	-2.778	1.450
						5(stop：光圈)	无穷大	0.140
6*	4.260	3.090	1.531	55.8	5.366
						7*	-6.445	2.000
8	无穷大	0.850	1.517	64.1
						9	无穷大	1.055

非球面系数

表面	c(1/曲率半径)	K	A4
				2	5.07614E-01	-4.56000E-01	1.74000E-03
3	-2.54001E-01	1.60000E+00	-2.60000E-03
				4	-3.59971E-01	-2.53500E+00	-4.15000E-03
6	2.34742E-01	-1.73500E+00	1.27000E-02
				7	-1.55159E-01	0.00000E+00	1.34000E-02

表面	A6	A8	A10
				2	-3.85000E-04	1.63000E-04	0.00000E+00
3	9.80000E-04	-2.14000E-04	5.20000E-05
				4	-2.76000E-04	1.33000E-04	-1.25000E-05
6	1.09000E-03	-8.00000E-04	1.60000E-04
				7	3.75000E-03	-1.27000E-03	3.00000E-04

在表1的第一栏中示出了以下的项目。另外，在后述的表2和表3中也相同。

透镜系统整体的焦点距离f0(Effective Focal Length)

物像间距离(Total Track)

透镜系统整体的F值(Image Space F/#)

最大视场角(Max Field Angle)

水平视场角(Horizontal Field Angle)

在表1的第二栏中示出了各面的以下的项目。曲率半径、厚度、焦点距离的单位是毫米。此处，在透镜面为朝向物体一侧突出的凸面或朝向物体一侧凹陷的凹面的情况下，将曲率半径设为正值，在透镜面为朝向像一侧突出的凸面或朝向像一侧凹陷的凹面的情况下，将曲率半径设为负值。另外，在后述的表2和表3中也相同。

曲率半径(Radius)

厚度(Thickness)

折射率Nd

阿贝数vd

焦点距离f

在表1的第三栏和第四栏中示出了通过下面的式子(数学式1)表示各面中的、非球面的形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10。在下面的式子中，将垂度量(日文：サグ量)(光轴方向的轴)设为z，将与光轴垂直的方向的高度(光线高度)设为r，将圆锥系数设为k，将曲率半径的倒数设为c。另外，在后述的表2和表3中也相同。

[数学式1]

如表1所示，在本实施方式的广角透镜100中，透镜系统整体的焦点距离f0是2.114mm，物像间距离是15.235mm，透镜系统整体的F值是2.2，最大视场角是113度，水平视场角小于100度(92度)。

广角透镜100满足以下的全部条件(1)、(2)、(3)。首先，作为条件(1)，将第一透镜10的阿贝数设为v1，将第二透镜20的阿贝数设为v2，将第三透镜30的阿贝数设为v3时，阿贝数v1、v2、v3均大于50。更具体来说，首先，第一透镜10的阿贝数v1是58.0，折射率Nd是1.491。第二透镜20的阿贝数v2是55.8，折射率Nd是1.531。第三透镜30的阿贝数v3是55.8，折射率Nd是1.531。因而，阿贝数和折射率满足以下的条件：

阿贝数

第一透镜10＞第二透镜20＝第三透镜30＞50

折射率Nd

第一透镜10＜第二透镜20＝第三透镜30

此外，将第一透镜10的位于像一侧的透镜面(第二面2)的中心的曲率半径设为R12(mm)，将第二透镜20的位于物体一侧的透镜面(第三面3)的中心的曲率半径设为R21(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，曲率半径R12、曲率半径R21和整体的焦点距离f0满足以下的条件(2)。

条件(2)：－5＜(R12×R21)/f0＜－2

更具体来说，第一透镜10的位于像一侧的透镜面(第二面2)的中心的曲率半径R12是1.970mm，第二透镜20的位于物体一侧的透镜面(第三面)的中心的曲率半径R21是－3.937(mm)，整体的焦点距离f0是2.114mm，因此，(R12×R21)/f0是－3.67，满足上述的条件(2)。

此外，在将第一透镜10的位于物体一侧的透镜面(第一面1)的中心与第二透镜的位于像一侧的透镜面(第四面4)的中心的距离设为da(mm)时，距离da和整体的焦点距离f0满足以下的条件(3)。

条件(3)：1＜da/f0＜6。

更具体来说，距离da是6.65mm，整体的焦点距离f0是2.114mm，因此，da/f0是3.146，满足上述的条件(3)。

此外，在将第一透镜10的焦点距离设为f1(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，第一透镜10的焦点距离f1和整体的焦点距离f0满足以下的条件(4)。

条件(4)：－4＜f1/f0＜－0.5。

更具体来说，第一透镜10的焦点距离f1是－4.655mm，整体的焦点距离f0是2.114mm，因此，f1/f0是－2.202，满足上述的条件(4)。

此外，在将第一透镜10和第二透镜20的合成焦点距离设为f12(mm)，将第三透镜的焦点距离设为f3(mm)时，第一透镜10和第二透镜的合成焦点距离f12、第三透镜30的焦点距离f3满足以下的条件(5)。

条件(5)：3＜f12/f3＜7。

更具体来说，第一透镜10和第二透镜的合成焦点距离f12是28.914mm，第三透镜30的焦点距离f3是5.366，因此，f12/f3是5.388，满足上述的条件(5)。

此外，在将第一透镜10的位于物体一侧的透镜面(第一面1)的中心至像面(摄像元件60)的距离即物象间距离设为D(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，物象间距离D和整体的焦点距离f0满足以下的条件(6)。

条件(6)：4＜D/f0＜10。

更具体来说，物象间距离D是15.235，整体的焦点距离f0是2.114mm，因此，D/f0是7.206，满足上述的条件(6)。

如此，本实施方式的广角透镜100是三组三块的透镜结构，且三块透镜是塑料。因而，能降低广角透镜100的成本，并且能实现轻量化。此外，在本实施方式中，第一透镜10的阿贝数v1、第二透镜20的阿贝数v2、第三透镜30的阿贝数v3均大于50，满足条件(1)，因此，色散较小。而且，第二透镜20是弯月透镜，在第二透镜20中，轴上色像差通过物体一侧的表面(第三面3)与像一侧的表面(第四面4)而抵消。因而，如图2所示，广角透镜100的轴上色像差较小。因此，广角透镜100适合用作正门的内部通话系统所使用的光学系统等不需要使视场角极度变大的光学系统中的、要求中心部具有较高分辨率的光学系统。

此外，第一透镜10的位于像一侧的透镜面(第二面2)的中心的曲率半径R12(mm)、第二透镜20的位于物体一侧的透镜面(第三面3)的中心的曲率半径R21(mm)和整体的焦点距离f0(mm)满足条件(2)。因此，如图3所示，散光通过第一透镜10的像一侧的表面(第二面2)与第二透镜20的物体一侧的表面(第三面3)而抵消。因而，能实现广角透镜100的散光的减少。

即，在(R12×R21)/f0为－5以下或－2以上的情况下，存在无法使广角透镜100的散光充分减少的趋势，因此，为了减少散光，较为理想的是，曲率半径R12、R21满足条件(2)。

此外，第一透镜10的位于物体一侧的透镜面(第一面1)的中心与第二透镜的位于像一侧的透镜面(第四面4)的中心的距离da(mm)满足条件(3)。因而，da/f0小于6，因此，能容易地进行散光的矫正。此外，da/f0大于1，因此，能缩小广角透镜100的光轴方向的尺寸(物象间距离)。

此外，第二透镜20和第三透镜30的两面均为非球面，因此，能减少球面像差等像差。

此外，第一透镜10的焦点距离f1(mm)、整体的焦点距离f0(mm)满足条件(4)。因而，f1/f0大于－4，因此，能防止第一透镜10的负折射力变弱，并能缩小广角透镜100的光轴方向的尺寸(物像间距离)。此外，f1/f0小于－0.5，因此，能容易地进行彗形像差的矫正。

此外，第一透镜10和第二透镜20的合成焦点距离f12(mm)、第三透镜的焦点距离f3(mm)满足条件(5)。因而，f12/f3大于3，因此，能防止第一透镜和第二透镜的折射力变强，并能容易地对各像差进行矫正。此外，f12/f3小于7，因此，能防止第一透镜和第二透镜的折射力变弱，并能缩小广角透镜100的光轴方向的尺寸(物像间距离)。

此外，物象间距离D(mm)、整体的焦点距离f0(mm)满足条件(6)。因而，D/f0大于4，因此，能容易地进行球面像差、歪曲像差的矫正。此外，D/f0小于10，因此，能缩小广角透镜100的光轴方向的尺寸(物象间距离)。

(实施方式2)

图4是本发明实施方式2的广角透镜100的说明图，图4的(a)、图4的(b)、图4的(c)分别是表示透镜结构的说明图、表示球面像差的说明图和表示倍率色像差的说明图。图5是表示图4所示的广角透镜的像差特性的说明图，图5的(a)、图5的(b)、图5的(c)分别是表示散光等的说明图和表示横向像差的说明图。在图5的(b)中示出了角度为0.00度、12.09度、23.88度、35.17度、46.00度、56.44度时的与光轴正交的两个方向(y方向和x方向)的横向像差。

如图4所示，本实施方式的广角透镜100也与实施方式1相同，具有从物体一侧依次配置的第一透镜10、第二透镜20、光圈40和第三透镜30。第一透镜10的至少一面是非球面，且该第一透镜10是使凸面朝向物体一侧的负弯月透镜。第二透镜20的至少一面是非球面，且该第二透镜20是使凸面朝向像一侧的正弯月透镜。第三透镜30的至少一面是非球面，且该第三透镜30是使凸面朝向像一侧的正透镜。

在本实施方式中，第一透镜10与实施方式1相同，物体一侧的表面(第一面1)是球面的凸面，像一侧的表面(第二面2)是非球面的凹面。第二透镜20的物体一侧的表面(第三面3)是非球面的凹面，像一侧的表面(第四面4)是非球面的凸面。第三透镜30的物体一侧的表面(第六面6)是非球面的凸面，像一侧的表面(第七面7)是非球面的凸面。在本实施方式中，第一透镜10、第二透镜20和第三透镜30由塑料透镜构成。光圈40构成第五面5，过滤器50的物体一侧的表面构成第八面8，过滤器50的像一侧的表面构成第九面9。

在表2中示出了以上述方式构成的广角透镜100的特性、各面的物性、非球面系数。

(表2)

透镜系统整体的焦点距离(f0)	2.120毫米
		物象间距离	15.072毫米
透镜系统整体的F值	2.2
		最大视场角	113度
<u>水平视场角</u>	92度

表面	曲率半径	厚度	Nd	vd	f
						1	14.200	0.700	1.491	58.0	-5.213
2*	2.133	3.185
						3*	-3.690	2.950	1.531	55.8	9.522
4*	-2.725	1.520
						5(stop：光圈）	无穷大	0.087
6*	4.126	2.730	1.531	55.8	5.416
						7*	-7.320	1.995
8	无穷大	0.850	1.517	64.1
						9	无穷大	1.055

非球面系数

表面	c(1/曲率半径)	K	A4
				2	4.68823E-01	-4.00000E-01	1.06000E-03
3	-2.71003E-01	7.06000E-01	-1.40000E-03
				4	-3.66972E-01	-2.67000E+00	-3.27000E-03
6	2.42365E-01	-5.50000E-01	1.50000E-02
				7	-1.36612E-01	0.00000E+00	1.70000E-02

表面	A6	A8	A10
				2	-1.71000E-04	7.99000E-05	0.00000E+00
3	1.67000E-04	6.95000E-05	7.00000E-06
				4	-7.46000E-05	8.03000E-05	-4.66000E-06
6	7.80000E-04	-7.10000E-04	1.42000E-04
				7	4.56000E-03	-1.53000E-03	4.56000E-04

如表2所示，在本实施方式的广角透镜100中，透镜系统整体的焦点距离f0是2.120mm，物像间距离是15.072mm，透镜系统整体的F值是2.2，最大视场角是113度，水平视场角小于100度(92度)。

此外，广角透镜100满足以下的全部条件(1)、(2)、(3)。首先，作为条件(1)，将第一透镜10的阿贝数设为v1，将第二透镜20的阿贝数设为v2，将第三透镜30的阿贝数设为v3时，阿贝数v1、v2、v3均大于50。更具体来说，首先，第一透镜10的阿贝数v1是58.0，折射率Nd是1.491。第二透镜20的阿贝数v2是55.8，折射率Nd是1.531。第三透镜30的阿贝数v3是55.8，折射率Nd是1.531。因而，阿贝数和折射率满足以下的条件：

阿贝数

第一透镜10＞第二透镜20＝第三透镜30＞50

折射率Nd

第一透镜10＜第二透镜20＝第三透镜30

此外，第一透镜10的位于像一侧的透镜面(第二面2)的中心的曲率半径R12(mm)、第二透镜20的位于物体一侧的透镜面(第三面3)的中心的曲率半径R21(mm)和焦点距离f0满足以下的条件(2)。

条件(2)：-5＜(R12×R21)/f0＜-2

更具体来说，第一透镜10的位于像一侧的透镜面(第二面2)的中心的曲率半径R12是2.133mm，第二透镜20的位于物体一侧的透镜面(第三面3)的中心的曲率半径R21是－3.690(mm)，整体的焦点距离f0是2.120mm，因此，(R12×R21)/f0是－3.71，满足上述的条件(2)。

此外，在将第一透镜10的位于物体一侧的透镜面(第一面1)的中心与第二透镜的位于像一侧的透镜面(第四面4)的中心的距离设为da(mm)时，距离da和整体的焦点距离f0满足以下的条件(3)。

条件(3)：1＜da/f0＜6。

更具体来说，距离da是6.84mm，整体的焦点距离f0是2.120mm，因此，da/f0是3.226，满足上述的条件(3)。

此外，在将第一透镜10的焦点距离设为f1(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，第一透镜10的焦点距离f1和整体的焦点距离f0满足以下的条件(4)。

条件(4)：－4＜f1/f0＜－0.5。

更具体来说，第一透镜10的焦点距离f1是－5.213mm，整体的焦点距离f0是2.120mm，因此，f1/f0是－2.459，满足上述的条件(4)。

此外，在将第一透镜10和第二透镜20的合成焦点距离设为f12(mm)，将第三透镜的焦点距离设为f3(mm)时，第一透镜10和第二透镜的合成焦点距离f12、第三透镜30的焦点距离f3满足以下的条件(5)。

条件(5)：3＜f12/f3＜7。

更具体来说，第一透镜10和第二透镜的合成焦点距离f12是20.968mm，第三透镜30的焦点距离f3是5.416，因此，f12/f3是3.871，满足上述的条件(5)。

此外，在将第一透镜10的位于物体一侧的透镜面(第一面1)的中心至像面(摄像元件60)的距离即物象间距离设为D(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，物象间距离D和整体的焦点距离f0满足以下的条件(6)。

条件(6)：4＜D/f0＜10。

更具体来说，物象间距离D是15.072，整体的焦点距离f0是2.120mm，因此，D/f0是7.109，满足上述的条件(6)。

如此，本实施方式的广角透镜100是三组三块的透镜结构，且三块透镜是塑料。因而，能降低广角透镜100的成本，并且能实现轻量化。此外，第一透镜10的阿贝数v1、第二透镜20的阿贝数v2、第三透镜30的阿贝数v3均大于50，满足条件(1)，因此，色散较小。而且，第二透镜20是弯月透镜，因此，在第二透镜20中，轴上色像差通过物体一侧的表面(第三面3)与像一侧的表面(第四面4)而抵消。因而，能获得广角透镜100的轴上色像差较小等与实施方式1相同的效果。

(实施方式3)

图6是本发明实施方式3的广角透镜100的说明图，图6的(a)、图6的(b)、图6的(c)分别是表示透镜结构的说明图、表示球面像差的说明图和表示倍率色像差的说明图。图7是表示图6所示的广角透镜的像差特性的说明图，图7的(a)、图7的(b)、图7的(c)分别是表示散光等的说明图和表示横向像差的说明图。在图7的(b)中示出了角度为0.00度、12.12度、23.91度、35.18度、46.00度、56.55度时的与光轴正交的两个方向(y方向和x方向)的横向像差。

如图6所示，本实施方式的广角透镜100也与实施方式1相同，具有从物体一侧依次配置的第一透镜10、第二透镜20、光圈40和第三透镜30。第一透镜10的至少一面是非球面，且该第一透镜10是使凸面朝向物体一侧的负弯月透镜。第二透镜20的至少一面是非球面，且该第二透镜20是使凸面朝向像一侧的正弯月透镜。第三透镜30的至少一面是非球面，且该第三透镜30是使凸面朝向像一侧的正透镜。

在本实施方式中，第一透镜10与实施方式1相同，物体一侧的表面(第一面1)是球面的凸面，像一侧的表面(第二面2)是非球面的凹面。第二透镜20的物体一侧的表面(第三面3)是非球面的凹面，像一侧的表面(第四面4)是非球面的凸面。第三透镜30的物体一侧的表面(第六面6)是非球面的凸面，像一侧的表面(第七面7)是非球面的凸面。在本实施方式中，第一透镜10、第二透镜20和第三透镜30由塑料透镜构成。光圈40构成第五面5，过滤器50的物体一侧的表面构成第八面8，过滤器50的像一侧的表面构成第九面9。

在表3中示出了以上述方式构成的广角透镜100的特性、各面的物性、非球面系数。

(表3)

透镜系统整体的焦点距离(f0)	2.112毫米
		物象间距离	15.185毫米
透镜系统整体的F值	2.2
		最大视场角	113度
水平视场角	92度

表面	曲率半径	厚度	Nd	vd	f
						1	17.100	0.800	1.491	58.0	-4.563
2*	1.950	2.840
						3*	-3.957	2.950	1.531	55.8	9.359
4*	-2.773	1.450
						5(stop：光圈)	无穷大	0.125
6*	4.240	3.120	1.531	55.8	5.369
						7*	-6.485	1.995
8	无穷大	0.850	1.517	64.1
						9	无穷大	1.055

非球面系数

表面	c(1/曲率半径)	K	A4
				2	5.12821E-01	-4.70000E-01	1.75000E-03
3	-2.52717E-01	1.61500E+00	-2.55000E-03
				4	-3.60620E-01	-2.55000E+00	-4.08000E-03
6	2.35849E-01	-1.60000E+00	1.29000E-02
				7	-1.54202E-01	0.00000E+00	1.38000E-02

表面	A6	A8	A10
				2	-3.10000E-04	1.62000E-04	0.00000E+00
3	9.94000E-04	-2.15000E-04	5.12000E-05
				4	-2.76000E-04	1.33000E-04	-1.22000E-05
6	1.04000E-03	-8.00000E-04	1.57000E-04
				7	3.87000E-03	-1.28000E-03	3.02000E-04

如表3所示，在本实施方式的广角透镜100中，透镜系统整体的焦点距离f0是2.112mm，物象间距离是15.185mm，透镜系统整体的F值是2.2，最大视场角是113度，水平视场角小于100度(92度)。

此外，广角透镜100满足以下的全部条件(1)、(2)、(3)。首先，作为条件(1)，将第一透镜10的阿贝数设为v1，将第二透镜20的阿贝数设为v2，将第三透镜30的阿贝数设为v3时，阿贝数v1、v2、v3均大于50。更具体来说，首先，第一透镜10的阿贝数v1是58.0，折射率Nd是1.491。第二透镜20的阿贝数v2是55.8，折射率Nd是1.531。第三透镜30的阿贝数v3是55.8，折射率Nd是1.531。因而，阿贝数和折射率满足以下的条件：

阿贝数

第一透镜10＞第二透镜20＝第三透镜30＞50

折射率Nd

第一透镜10＜第二透镜20＝第三透镜30

此外，第一透镜10的位于像一侧的透镜面(第二面2)的中心的曲率半径R12(mm)、第二透镜20的位于物体一侧的透镜面(第三面3)的中心的曲率半径R21(mm)和焦点距离f0满足以下的条件(2)。

条件(2)：－5＜(R12×R21)/f0＜－2

更具体来说，第一透镜10的位于像一侧的透镜面(第二面2)的中心的曲率半径R12是1.950mm，第二透镜20的位于物体一侧的透镜面(第三面3)的中心的曲率半径R21是－3.957(mm)，整体的焦点距离f0是2.112mm，因此，(R12×R21)/f0是－3.65，满足上述的条件(2)。

此外，在将第一透镜10的位于物体一侧的透镜面(第一面1)的中心与第二透镜的位于像一侧的透镜面(第四面4)的中心的距离设为da(mm)时，距离da和整体的焦点距离f0满足以下的条件(3)。

条件(3)：1＜da/f0＜6。

更具体来说，距离da是6.59mm，整体的焦点距离f0是2.112mm，因此，da/f0是3.120，满足上述的条件(3)。

此外，在将第一透镜10的焦点距离设为f1(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，第一透镜10的焦点距离f1和整体的焦点距离f0满足以下的条件(4)。

条件(4)：－4＜f1/f0＜－0.5。

更具体来说，第一透镜10的焦点距离f1是－4.563mm，整体的焦点距离f0是2.112mm，因此，f1/f0是－2.161，满足上述的条件(4)。

此外，在将第一透镜10和第二透镜20的合成焦点距离设为f12(mm)，将第三透镜的焦点距离设为f3(mm)时，第一透镜10和第二透镜的合成焦点距离f12、第三透镜30的焦点距离f3满足以下的条件(5)。

条件(5)：3＜f12/f3＜7。

更具体来说，第一透镜10和第二透镜的合成焦点距离f12是29.926mm，第三透镜30的焦点距离f3是5.369，因此，f12/f3是5.574，满足上述的条件(5)。

此外，在将第一透镜10的位于物体一侧的透镜面(第一面1)的中心至像面(摄像元件60)的距离即物象间距离设为D(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，物象间距离D和整体的焦点距离f0满足以下的条件(6)。

条件(6)：4＜D/f0＜10。

更具体来说，物象间距离D是15.185，整体的焦点距离f0是2.112mm，因此，D/f0是7.189，满足上述的条件(6)。

如此，本实施方式的广角透镜100是三组三块的透镜结构，且三块透镜是塑料。因而，能降低广角透镜100的成本，并且能实现轻量化。此外，在本实施方式中，第一透镜10的阿贝数v1、第二透镜20的阿贝数v2、第三透镜30的阿贝数v3均大于50，满足条件(1)，因此，色散较小。而且，第二透镜20是弯月透镜，因此，在第二透镜20中，轴上色像差通过物体一侧的表面(第三面3)与像一侧的表面(第四0面4)而抵消。因而，能获得广角透镜100的轴上色像差较小等与实施方式1相同的效果。

[其它实施方式]

在上述实施方式1、2、3中，第二透镜20和第三透镜30的两面为非球面，但也可以在第二透镜20和第三透镜30中的一方或双方中，仅将单面设为非球面。

在上述实施方式中，第一透镜10的阿贝数v1是58.0，第二透镜20和第三透镜30的阿贝数v2、v3是55.8，但各种研究的结果是，阿贝数v1、v2、v3并不局限于上述的数值，只要大于50，就能作为正门的内部通话系统所使用的广角透镜100获得充分的轴上色像差。

Claims (13)

1.一种广角透镜，其特征在于，

由从物体一侧依次配置的第一透镜、第二透镜、光圈和第三透镜构成，

所述第一透镜的至少一面是非球面，且所述第一透镜是使凸面朝向物体一侧的负弯月透镜，

所述第二透镜的至少一面是非球面，且所述第二透镜是使凸面朝向像一侧的正弯月透镜，

所述第三透镜的至少一面是非球面，且所述第三透镜是使凸面朝向像一侧的正透镜，

在将所述第一透镜的阿贝数设为v1，将所述第二透镜的阿贝数设为v2，将所述第三透镜的阿贝数设为v3时，阿贝数v1、v2、v3均大于50，

在将所述第一透镜和所述第二透镜的合成焦点距离设为f12(mm)，将所述第三透镜的焦点距离设为f3(mm)时，所述第一透镜和所述第二透镜的合成焦点距离f12及所述第三透镜的焦点距离f3满足以下的条件式：

3＜f12/f3＜7。

2.如权利要求1所述的广角透镜，其特征在于，

将所述第一透镜的位于像一侧的透镜面的中心的曲率半径设为R12(mm)，将所述第二透镜的位于物体一侧的透镜面的中心的曲率半径设为R21(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)，在透镜面为朝向物体一侧突出的凸面或朝向物体一侧凹陷的凹面的情况下，将曲率半径R12和曲率半径R21设为正值，在透镜面为朝向像一侧突出的凸面或朝向像一侧凹陷的凹面的情况下，将曲率半径R12和曲率半径R21设为负值时，曲率半径R12、曲率半径R21和整体的焦点距离f0满足以下的条件式：

－5＜(R12×R21)/f0＜－2。

3.如权利要求1所述的广角透镜，其特征在于，

在将所述第一透镜的位于物体一侧的透镜面的中心与所述第二透镜的位于像一侧的透镜面的中心的距离设为da(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，距离da和整体的焦点距离f0满足以下的条件式：

1＜da/f0＜6。

4.如权利要求1所述的广角透镜，其特征在于，

所述第二透镜和所述第三透镜均构成为：位于物体一侧的透镜面和位于像一侧的透镜面均为非球面。

5.如权利要求1所述的广角透镜，其特征在于，

在将所述第一透镜的焦点距离设为f1(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，所述第一透镜的焦点距离f1和整体的焦点距离f0满足以下的条件式：

－4＜f1/f0＜－0.5。

6.如权利要求1所述的广角透镜，其特征在于，

在将所述第一透镜的位于物体一侧的透镜面的中心至像面的距离即物像间距离设为D，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，物像间距离D和整体的焦点距离f0满足以下的条件式：

4＜D/f0＜10。

7.如权利要求1至4中任一项所述的广角透镜，其特征在于，

水平视场角小于100度。

8.一种广角透镜，其特征在于，

由从物体一侧依次配置的第一透镜、第二透镜、光圈和第三透镜构成，

所述第一透镜的至少一面是非球面，且所述第一透镜是使凸面朝向物体一侧的负弯月透镜，

所述第二透镜的至少一面是非球面，且所述第二透镜是使凸面朝向像一侧的正弯月透镜，

所述第三透镜的至少一面是非球面，且所述第三透镜是使凸面朝向像一侧的正透镜，

在将所述第一透镜的阿贝数设为v1，将所述第二透镜的阿贝数设为v2，将所述第三透镜的阿贝数设为v3时，阿贝数v1、v2、v3均大于50，

水平视场角小于100度。

9.如权利要求8所述的广角透镜，其特征在于，

将所述第一透镜的位于像一侧的透镜面的中心的曲率半径设为R12(mm)，将所述第二透镜的位于物体一侧的透镜面的中心的曲率半径设为R21(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)，在透镜面为朝向物体一侧突出的凸面或朝向物体一侧凹陷的凹面的情况下，将曲率半径R12和曲率半径R21设为正值，在透镜面为朝向像一侧突出的凸面或朝向像一侧凹陷的凹面的情况下，将曲率半径R12和曲率半径R21设为负值时，曲率半径R12、曲率半径R21和整体的焦点距离f0满足以下的条件式：

－5＜(R12×R21)/f0＜－2。

10.如权利要求8所述的广角透镜，其特征在于，

在将所述第一透镜的位于物体一侧的透镜面的中心与所述第二透镜的位于像一侧的透镜面的中心的距离设为da(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，距离da和整体的焦点距离f0满足以下的条件式：

1＜da/f0＜6。

11.如权利要求8所述的广角透镜，其特征在于，

所述第二透镜和所述第三透镜均构成为：位于物体一侧的透镜面和位于像一侧的透镜面均为非球面。

12.如权利要求8所述的广角透镜，其特征在于，

在将所述第一透镜的焦点距离设为f1(mm)，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，所述第一透镜的焦点距离f1和整体的焦点距离f0满足以下的条件式：

－4＜f1/f0＜－0.5。

13.如权利要求8所述的广角透镜，其特征在于，

在将所述第一透镜的位于物体一侧的透镜面的中心至像面的距离即物像间距离设为D，将整体的焦点距离设为f0(mm)时，物像间距离D和整体的焦点距离f0满足以下的条件式：

4＜D/f0＜10。

Images