CN201532488U - 摄像透镜及摄像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种摄像透镜，该摄像透镜小型且廉价地构成、还具有宽的视场角且具有良好的光学性能。摄像透镜(1)从物侧依次具备：负的第1透镜(L1)，像侧的面为凹面，至少一方的面为非球面；正的第2透镜(L2)，至少一方的面为非球面；和正的第3透镜(L3)，像侧的面为凸面，至少一方的面为非球面。光阑配置在第2透镜(L2)和第3透镜(L3)之间。将第2透镜(L2)在d线的阿贝数设为vd2，将第3透镜(L3)在d线的阿贝数设为vd3，将第1透镜(L1)的焦距设为f1，将第2透镜(L2)和第3透镜(L3)的合成焦距设为f23时，满足下述条件式(1)、(2)：1.5＜vd3/vd2…(1)，0.0＜|f1/f23|＜0.5…(2)。

Description

摄像透镜及摄像装置

技术领域

本实用新型涉及一种摄像透镜及摄像装置，更详细地，涉及适合用于利用CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等摄像元件的车载用摄像机、移动终端用摄像机、监视摄像机等摄像透镜以及具备该摄像透镜的摄像装置。

背景技术

近几年，CCD或CMOS等摄像元件的小型化及高像素化飞速发展。与此同时，具备这些摄像元件的摄像设备本体的小型化也发展，对搭载于摄像设备的摄像透镜，除了良好的光学性能以外，也要求小型化、轻量化。

作为过去公知的3片结构的广角摄像透镜，有在下述专利文献1～5所述的广角摄像透镜。在专利文献1～5记载有从物侧依次配置负透镜、正透镜、光阑、正透镜且具有非球面的3组3片结构的摄像透镜。而且，在专利文献6记载有从物侧依次配置有负透镜、正或负的透镜、光阑、正透镜而构成的且具有非球面的3组3片结构的摄像透镜。

专利文献1：日本专利公开2001-337268号公报

专利文献2：日本专利公开2005-181596号公报

专利文献3：日本专利公开2007-133324号公报

专利文献4：日本专利公开2008-89813号公报

专利文献5：日本专利公开2008-102500号公报

专利文献6：日本专利公开2007-114546号公报

但是，在上述领域的摄像装置中，强烈要求低成本且高性能的同时，要求进一步小型化。而且，在近几年，除了上述要求以外，也强烈要求广角化，例如还要求可用超过130°的宽的视场角进行摄影的摄像透镜。

然而，在专利文献1、2所记载的摄像透镜的透镜的小型化不充分。而且，在专利文献3～5所记载的摄像透镜的视场角小，不满足近几年的广角化的要求。而且，在专利文献2、5、6所记载的摄像透镜由于作为第1透镜的材质使用了玻璃，因此，虽然能够制作耐气候性良好的透镜，但在成本变高的方面有改进的余地。

实用新型内容

本实用新型借鉴于上述情况，其目的在于，提供一种摄像透镜及具备该摄像透镜的摄像装置，该摄像透镜具有良好的光学性能、低成本且小型构成、并具有宽的视场角。

本实用新型的摄像透镜的特征在于，从物侧依次具备：像侧的面为凹面，至少一方的面为非球面的负的第1透镜；至少一方的面为非球面的正的第2透镜；和像侧的面为凸面且至少一方的面为非球面的正的第3透镜，在第2透镜和第3透镜之间配置光阑，将第2透镜在d线的阿贝数设为v d2，将第3透镜在d线的阿贝数设为v d3，将第1透镜的焦距设为f1，将第2透镜和第3透镜的合成焦距设为f23时，满足下述条件式(1)、(2)。

1.5＜v d3/v d2…(1)

0.0＜|f1/f23|＜0.5…(2)

另外，上述的[凹面]、[凸面]是指关于非球面在近轴区域加以考虑。

本实用新型的摄像透镜，由于是至少3片的较少的透镜片数，所以可低成本且小型地构成，在各透镜设置非球面，如上述适当地选择各透镜的构成，所以可确保高性能并谋求小型化及广角化。而且，本实用新型的摄像透镜通过满足条件式(1)地选择配置于光阑前后的负的第2透镜和正的第3透镜的材质，有利于倍率色像差的良好的校正，通过满足条件式(2)地进行光焦度分配而实现广角化，并有利于像面弯曲的良好的校正。

在本实用新型的摄像透镜中，将第1透镜的像侧的面中心的曲率半径绝对值设为|R2|，将在第1透镜的像侧的面的有效直径端的曲率半径绝对值设为|RX2|时，优选满足下述条件式(3)。

1.5＜|RX2|/|R2|…(3)

另外，在此透镜面的[有效直径端]表示考虑有助于成像的所有光线和透镜面交叉的点时的、在各径向的最外侧的点，[有效直径]表示由该最外侧的点构成的圆的直径。

在本实用新型中，[中心的曲率半径]表示近轴的曲率半径。

而且，在本实用新型的摄像透镜中，将第2透镜的焦距设为f2，将第3透镜的焦距设为f3时，优选满足下述条件式(4)。

0.8＜f2/f3＜2.2…(4)

而且，在本实用新型的摄像透镜中，将从第1透镜的物侧的面到像面的光轴上的距离设为L，将整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(5)。另外，在算出L时，后截距分为空气换算长度。

5.0＜L/f＜12.0…(5)

而且，在本实用新型的摄像透镜中，优选第1透镜在d线的阿贝数为40以上，第3透镜在d线的阿贝数为40以上，第2透镜在d线的阿贝数为29以下。

而且，在本实用新型的摄像透镜中，将从最靠近像侧的透镜的像侧的面到像面的光轴上的距离设为Bf，将整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(6)。另外，Bf是相当于后截距，在该计算时使用空气换算长度。

1.0＜Bf/f＜2.5…(6)

而且，在本实用新型的摄像透镜中，将整个系统的焦距设为f，将第1透镜的中心厚度设为D1时，满足下述条件式(7)。

D1/f＜4…(7)

而且，在本实用新型的摄像透镜中，将第2透镜的像侧的面的曲率半径设为R4，将第2透镜的中心厚度设为D3时，优选满足下述条件式(8)。

0.5＜|R4/D3|＜20.0…(8)

本实用新型的摄像装置的特征在于，具备上述记载的本实用新型的摄像透镜。

根据本实用新型，在最少3片的透镜系统中，适当地设定各透镜的形状及光焦度、光阑的位置等结构，以便满足条件式(1)、(2)，所以可提供具有良好的光学性能、低成本且小型地构成、具有宽的视场角的摄像透镜、以及具备该摄像透镜的摄像装置。

附图说明

图1是本实用新型的一实施方式所涉及的摄像透镜的光路图。

图2是用于说明第1透镜的面形状的图。

图3是表示本实用新型的实施例1的摄像透镜的透镜结构的剖面图。

图4是表示本实用新型的实施例2的摄像透镜的透镜结构的剖面图。

图5是表示本实用新型的实施例3的摄像透镜的透镜结构的剖面图。

图6是表示本实用新型的实施例4的摄像透镜的透镜结构的剖面图。

图7是表示本实用新型的实施例5的摄像透镜的透镜结构的剖面图。

图8是表示本实用新型的实施例6的摄像透镜的透镜结构的剖面图。

图9(A)～图9(E)是本实用新型的实施例1的摄像透镜的各像差图。

图10(A)～图10(E)是本实用新型的实施例2的摄像透镜的各像差图。

图11(A)～图11(E)是本实用新型的实施例3的摄像透镜的各像差图。

图12(A)～图12(E)是本实用新型的实施例4的摄像透镜的各像差图。

图13(A)～图13(E)是本实用新型的实施例5的摄像透镜的各像差图。

图14(A)～图14(E)是本实用新型的实施例6的摄像透镜的各像差图。

图15是用于说明本实用新型的实施方式所涉及的车载用摄像装置的配置的图。

图中：1-摄像透镜，2-轴上光束，3、4-轴外光束，5-摄像元件，100-汽车，101、102-车外摄像机，103-车内摄像机，Di(i＝1、2、3、…)-第i个面和第i+1个面的光轴上的面间隔，Pim-成像位置，L1-第1透镜，L2-第2透镜，L3-第3透镜，PP-光学部件，Sim-像面，St-孔径光阑，Z-光轴。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式详细地进行说明。

[摄像透镜的实施方式]

在图1表示本实用新型的一实施方式所涉及的摄像透镜1的透镜剖面图。在图1中，图的左侧为物侧，右侧为像侧，也一并表示来自位于无限远距离的物点的轴上光束2、全视场角2ω的轴外光束3、4。

在图1中，考虑摄像透镜1适用于摄像装置的情况，也图示有配置在包括摄像透镜1的像点Pim的像面Sim的摄像元件5。摄像元件5将摄像透镜1所形成的光学像变换成电信号，例如，可使用CCD图像传感器或CMOS图像传感器等。

另外，将摄像透镜1适用于摄像装置时，根据装载透镜的摄像机侧的结构，优选设置盖玻璃、低通滤光片或红外线截止滤光片等，在图1中表示将设想这些的平行平板状的光学部件PP配置在最靠近像侧的透镜和摄像元件5(像面Sim)之间的例子。

摄像透镜1从物侧依次具备：像侧的面为凹面，至少一方的面为非球面的负的第1透镜L1；至少一方的面为非球面的正的第2透镜L2；孔径光阑St；和像侧的面为凸面且至少一方的面为非球面的正的第3透镜L3。另外，图1中的孔径光阑St不表示形状或大小而表示光轴Z上的位置。

摄像透镜1通过由3片较少的透镜片数构成，可以谋求低成本化的同时谋求光轴方向的总长的小型化。

通过将配置在最靠近物侧的第1透镜L1形成为将凹面朝向像侧的具有负的光焦度的透镜，从而可以将整个透镜系统广角化。

通过将第2透镜L2形成为具有正的光焦度的透镜，从而容易良好地校正像面弯曲(也称场曲)和倍率色像差。

通过将第3透镜L3形成为像侧的面为凸面的具有正的光焦度的透镜，从而可以良好地校正像面弯曲。

通过将第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3的各透镜设为至少单侧的面为非球面的透镜，从而是3片较少的透镜片数且可以得到校正了球面像差(也称球差)、像面弯曲、彗形像差(也称慧差)的良好的像。

通过在第2透镜L2和第3透镜L3之间设置孔径光阑St，与在第1透镜和第2透镜之间设置孔径光阑的情况相比，可将第3透镜的径向小型化；与在比第1透镜更靠物侧设置孔径光阑St的情况相比，可将第2透镜和第3透镜的径向小型化；与在比第3透镜更靠像侧设置孔径光阑St的情况相比，可以将第1透镜小型化。

而且，摄像透镜1构成为：当将第2透镜L2在d线的阿贝数设为v d2，将第3透镜L3在d线的阿贝数设为v d3，将第1透镜L1的焦距设为f1，将第2透镜L2和第3透镜L3的合成焦距设为f23时，满足下述条件式(1)、(2)：

1.5＜v d3/v d2…(1)

0.0＜|f1/f23|＜0.5…(2)。

通过满足条件式(1)，可良好地校正倍率色像差。

通过满足条件式(2)的上限，实现广角化的同时，可以良好地校正像面弯曲。

优选本实用新型的实施方式所涉及的摄像透镜还具有以下结构。另外，作为优选的方式也可具有以下任意1个结构，或者也可具有组合任意2个以上的结构。

优选第1透镜L1的物侧面为凸面。若设想将第1透镜L1的物侧的面设为凹面，则可以使第1透镜L1具有大的负的光焦度，有利于广角化，但来自宽的视场角的光线入射到面时的入射角变大，透镜的周边部的反射率升高，周边光量比减小。而通过将第1透镜L1的物侧的面设为凸面，可以抑制由透镜的周边部的反射引起的光量损失。

将第1透镜L1的物侧的面设为凸面时，更优选设为具有弱的光焦度的凸面。例如，优选第1透镜L1的物侧的面的曲率半径为30以上。另外，在此曲率半径的符号将在物侧凸的情况设为正。

第1透镜L1的物侧的面未必限于球面，也可以设为非球面，此时可以更加良好地进行像差校正。

优选第1透镜L1至少像侧的面为非球面。优选第1透镜L1的像侧的面为中心具有负的光焦度并在有效直径端其负的光焦度小于中心的形状。通过将第1透镜L1设为这种形状，就为广角且可以良好地校正畸变。

参照图2并对上述的第1透镜L1的像侧的面的形状进行说明。图2是摄像透镜1的光路图，但是为了避免图的复杂化省略了一部分符号的图示。在图2中，点Q2是第1透镜L1的像侧的面的中心，是第1透镜L1的像侧的面和光轴Z的交点。图2的点X2是第1透镜L1的像侧的面的有效直径端的点，是第1透镜L1的像侧的面和轴外光束3所包含的最外侧的光线的交点。

此时，如图2所示，将在点X2的透镜面的法线和光轴Z的交点设为点P2，将连接点X2和点P2的线段的长度定义为在点X2的曲率半径绝对值|RX2|。即，线段的长度为|X2-P2|＝|RX2|。而且，将在点Q2的曲率半径即第1透镜L1的像侧的面的中心的曲率半径设为R2，且将其绝对值设为|R2|(在图2中未图示)。

上述的第1透镜L1的像侧的面的[中心具有负的光焦度]表示包括点Q2的近轴区域为凹形状。而且，上述的第1透镜L1的像侧的面的[在有效直径端其负的光焦度小于中心的形状]表示点P2比点Q2更位于像侧，在点X2的曲率半径绝对值|RX2|大于在点Q2的曲率半径绝对值|R2|的形状。

在图2中，为了帮助理解用双点划线描绘以半径|R2|并通过点Q2且以光轴上的点为中心的圆CQ2，用虚线描绘以半径|RX2|并通过点X2且以光轴上的点为中心的圆CX2。圆CX2成为比圆CQ2大的圆，明示出|R2|＜|RX2|。

优选第2透镜L2的物侧的面为中心具有正的光焦度并在有效直径端其正的光焦度小于中心的形状。通过将第2透镜L2设为这种形状，从而可以良好地校正像面弯曲。

第2透镜L2的物侧的面的上述形状与使用图2说明的第1透镜L1的像侧的面的形状同样地可以如下认为。在透镜剖面图中，将第2透镜L2的物侧的面的有效直径端设为点X3，将在该点的法线和光轴Z的交点设为点P3时，将连接点X3和点P3的线段的长度|X3-P3|设为在点X3的曲率半径绝对值|RX3|。而且，将第2透镜L2的物侧的面和光轴Z的交点即第2透镜L2的物侧的面的中心设为点Q3，将在点Q3的曲率半径绝对值设为|R3|。

第2透镜L2的物侧的面的[中心具有正的光焦度并在有效直径端其正的光焦度小于中心的形状]，是在包括点Q3的近轴区域为凸形状并点P3比点Q3更位于物侧且在点X3的曲率半径绝对值|RX3|大于在点Q3的曲率半径绝对值|R3|的形状。

优选在点X3的曲率半径绝对值|RX3|大于在点Q3的曲率半径绝对值|R3|的1.05倍，即，1.05＜|RX3|/|R3|，在此时容易进行像面弯曲的校正。

优选第2透镜L2的像侧的面为中心具有负光焦度并在有效直径端其负的光焦度大于中心的形状。通过将第2透镜L2设为这种形状，可以良好地校正球面像差和像面弯曲。

第2透镜L2的像侧的面的上述形状与利用图2说明的第1透镜L1的像侧的面的形状同样地可以如下认为。在透镜剖面图中，将第2透镜L2的像侧的面的有效直径端设为点X4，将在该点的法线和光轴Z的交点设为点P4时，将连接点X4和点P4的线段的长度|X4-P4|设为在点X4的曲率半径绝对值|RX4|。而且，将第2透镜L2的像侧的面和光轴Z的交点即第2透镜L2的像侧的面的中心设为点Q4。并且，将在点Q4的曲率半径绝对值设为|R4|。

第2透镜L2的像侧的面的[中心具有负的光焦度并在有效直径端其负的光焦度大于中心的形状]，是指在包括点Q4的近轴区域为凹形状并点P4比点Q4更位于像侧且在点X4的曲率半径绝对值|RX4|小于在点Q4的曲率半径绝对值|R4|的形状。

优选在点X4的曲率半径绝对值|RX4|比在点Q4的曲率半径绝对值|R4|的0.8倍小，即，0.8＞|RX4|/|R4|，在此时容易进行球面像差和像面弯曲的校正。

优选第3透镜L3的物侧的面为中心具有正的光焦度并在有效直径端其正的光焦度小于中心的形状。通过将第3透镜L3的物侧的面设为这种形状，可以减小轴外光线的主光线入射到像面的角度，可使所谓像侧的焦阑性良好。

第3透镜L3的物侧的面的上述形状与利用图2所说明的第1透镜L1的像侧的面的形状同样地可以如下认为。在透镜剖面图中，将第3透镜L3的物侧的面的有效直径端设为点X6，将在该点的法线和光轴Z的交点设为点P6时，将连接点X6和点P6的线段的长度|X6-P6|设为在点X6的曲率半径绝对值|RX6|。而且，将第3透镜L3的物侧的面和光轴Z的交点即第3透镜L3的物侧的面的中心设为点Q6。并且，将在点Q6的曲率半径绝对值设为|R6|。

第3透镜L3的物侧的面的[中心具有正的光焦度并在有效直径端其正的光焦度小于中心的形状]，是指在包括点Q6的近轴区域为凸形状并点P6比点Q6更位于像侧且在点X6的曲率半径绝对值|RX6|大于在点Q6的曲率半径绝对值|R6|的形状。

优选在点X6的曲率半径绝对值|RX6|大于在点Q6的曲率半径绝对值|R6|的0.8倍，即，0.8＜|RX6|/|R6|，在此时容易进行球面像差的校正。

优选第3透镜L3的像侧的面为中心具有正的光焦度并在有效直径端其正的光焦度小于中心的形状。通过将第3透镜L3的像侧的面设为这种形状，可良好地校正球面像差。

第3透镜L3的像侧的面的上述形状与利用图2所说明的第1透镜L1的像侧的面的形状同样地可如下认为。在透镜剖面图中，将第3透镜L3的像侧的面的有效直径端设为点X7，将在该点的法线和光轴Z的交点设为点P7时，将连接点X7和点P7的线段的长度|X7-P7|设为在点X7的曲率半径绝对值|RX7|。而且，将第3透镜L3的像侧的面和光轴Z的交点即第3透镜L3的像侧的面的中心设为点Q7。并且，将在点Q7的曲率半径绝对值设为|R7|。

第3透镜L3的像侧的面的[中心具有正的光焦度并在有效直径端正的光焦度小于中心的形状]，是指在包括点Q7的近轴区域为凸形状并点P7比点Q7位于物侧且在点X7的曲率半径绝对值|RX7|大于在点Q7的曲率半径绝对值|R7|的形状。

优选在点X7的曲率半径绝对值|RX7|大于在点Q7的曲率半径绝对值|R7|的1.5倍，即为1.5＜|RX7|/|R7|，在此时容易进行球面像差的校正。

优选摄像透镜1的全视场角为130°以上。通过将全视场角设为130°以上，例如，在作为车载摄像机用透镜或监视摄像机用透镜用而使用时也构成充分的视场角。

优选第1透镜L1在d线的阿贝数为40以上，由此，可抑制色像差的发生，得到良好的像。

优选第2透镜L2在d线的阿贝数为29以下，由此，可良好地校正倍率色像差。

优选第3透镜L3在d线的阿贝数为40以上，由此，可抑制色像差的发生，得到良好的像。

在将第1透镜L1的焦距设为f1，将第2透镜L2和第3透镜L3的合成焦距设为f23时，更优选满足下述条件式(2-1)。通过满足条件式(2-1)的下限，容易小型化透镜系统。

0.15＜|f1/f23|＜0.5…(2-1)

将第1透镜L1的像侧的面中心的曲率半径绝对值设为|R2|，将第1透镜L1的像侧的面的有效直径端的曲率半径绝对值设为|RX2|时，优选满足下述条件式(3)。通过满足条件式(3)，可良好地校正畸变。

1.5＜|RX2|/|R2|…(3)

而且，更优选满足下述条件式(3-1)。通过满足条件式(3-1)，可更加良好地校正畸变。

2.0＜|RX2|/|R2|…(3-1)

将第2透镜L2的焦距设为f2，将第3透镜L3的焦距设为f3时，优选满足下述条件式(4)。若成为条件式(4)的上限以上，则难以进行像面弯曲的校正。若成为条件式(4)的下限以下，则后截距变短，难以在透镜系统和摄像元件之间配置滤光片或盖玻璃等。

0.8＜f2/f3＜2.2…(4)

而且，更优选满足下述条件式(4-1)。通过满足条件式(4-1)的上限，可更加良好地校正像面弯曲。通过满足条件式(4-1)的下限，更加容易确保后截距。

1.0＜f2/f3＜2.0…(4-1)

将从第1透镜L1的物侧的面到像面的光轴上的距离设为L，将整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(5)。另外，在算出L时，后截距分为空气换算长度。即，在最靠近像侧的透镜和像面Sim之间有盖玻璃或滤光片等时，盖玻璃或滤光片等的厚度使用空气换算的值。

5.0＜L/f＜12.0…(5)

若成为条件式(5)的上限以上，则可容易实现广角化，但透镜系统大型化。若成为条件式(5)的下限以下，则可小型化透镜系统，但难以实现广角化。

而且，更优选满足下述条件式(5-1)。通过满足条件式(5-1)的上限，更加容易小型化。若满足条件式(5-1)的下限，则更加容易广角化。

7.0＜L/f＜11.0…(5-1)

将从最靠近像侧的透镜(在图1所示的例中为第3透镜L3)的像侧的面到像面的光轴上的距离设为Bf，将整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(6)。另外，Bf相当于后截距，在该计算时利用空气换算长度。即，在最靠近像侧的透镜和像面Sim之间具有盖玻璃或滤光片等时利用空气换算的值。

1.0＜Bf/f＜2.5…(6)

若成为条件式(6)的上限以上，则透镜系统大型化。若成为条件式(6)的下限以下，则后截距变短，难以在透镜系统和摄像元件之间插入各种滤光片或盖玻璃等。

而且，更优选满足下述条件式(6-1)。若满足条件式(6-1)的上限，则容易小型化。若满足条件式(6-1)的下限，则容易确保后截距。

1.3＜Bf/f＜2.3…(6-1)

另外，优选Bf为1.5mm以上。

将整个系统的焦距设为f，将第1透镜L1的中心厚度设为D1时，优选满足下述条件式(7)。通过满足条件式(7)的上限，可以将透镜系统小型化。

D1/f＜4…(7)

而且，更优选满足下述条件式(7-1)。通过满足条件式(7-1)的上限，可将透镜系统更加小型化。通过满足条件式(7-1)的下限，可使第1透镜L1难以破裂。

0.7＜D1/f＜2…(7-1)

而且，更进一步优选满足下述条件式(7-2)。通过满足条件式(7-2)的上限，可以将透镜系统更进一步小型化。通过满足条件式(7-2)的下限，可以使第1透镜L1更加难以破裂。

0.9＜D1/f＜1.5…(7-2)

优选D1为0.7mm以上，通过将D1设为0.7mm以上，可使透镜系统难以破裂。而且，更优选D1为1.0mm以上，通过将D1设为1.0mm以上，可以使透镜系统更加难以破裂。而且，更进一步优选D1为1.2mm以上，通过将D1设为1.2mm以上，可以使透镜系统更加难以破裂。

将第2透镜L2的像侧的面的曲率半径设为R4，将第2透镜L2的中心厚度设为D3时，优选满足下述条件式(8)。若成为条件式(8)的上限以上，则难以良好地校正像面弯曲，若成为条件式(8)的下限以下，则第2透镜的中心厚变得过大，透镜系统大型化。

0.5＜|R4/D3|＜20.0…(8)

将整个系统的焦距设为f，将第1透镜L1和第2透镜L2的光轴上的空气间隔设为D2时，优选满足下述条件式(9)。通过满足条件式(9)的上限，可将透镜系统小型化。若成为条件式(9)的下限以下，则透镜系统变薄，变得难以制造或者成为成本上升的原因。

0.9＜D2/f＜2…(9)

将整个系统的焦距设为f，将第2透镜L2和孔径光圈St的光轴上的空气间隔设为D4时，优选满足下述条件式(10)。若成为条件式(10)的上限以上，则比孔径光阑St更靠物侧的光学系统的径向的大小大型化。若成为条件式(10)的下限以下，则孔径光阑St过于接近第2透镜L2，所以难以配置孔径光阑St。

0.05＜D4/f＜0.30…(10)

而且，更优选满足下述条件式(10-1)。通过满足条件式(10-1)的上限，容易将透镜系统更小型化。若满足条件式(10-1)的下限，则孔径光阑St的配置更加容易。

0.10＜D4/f＜0.20…(10-1)

将整个系统的焦距设为f，将第1透镜L1和第2透镜L2的光轴上的空气间隔设为D2，将第2透镜L2的中心厚度设为D3时，优选满足下述条件式(11)。若成为条件式(11)的上限以上，则透镜系统大型化。若成为条件式(11)的下限以下，则难以分离轴上光束和轴外光束，难以良好地校正像面弯曲或者难以将透镜系统广角化。

2.5＜(D2+D3)/f＜5.0…(11)

将整个系统的焦距设为f，将第2透镜L2的焦距设为f2时，优选满足下述条件式(12)。若成为条件式(12)的上限以上，则第2透镜L2的光焦度变弱，难以进行色像差的校正。若成为条件式(12)的下限以下，则第2透镜L2的光焦度变得过强，偏心等的制造误差的允许量减小，组装困难或者成为成本上升的原因。

1.0＜f2/f＜5.0…(12)

优选第1透镜L1的材质为塑料。通过将第1透镜L1的材质设为塑料，可廉价且轻量地构成透镜系统的同时，可准确地制作非球面形状，所以可以制作良好的性能的透镜。

从如上述的情况来看，优选第2透镜L2的材质为塑料。而且，从同样的情况来看，优选第3透镜L3的材质为塑料。

在第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3的至少任意1个上使用塑料材质时，作为其材质也可以使用在塑料中混合比光的波长小的粒子的所谓纳米复合材料。

在以摄像透镜1使用于例如车载用摄像机等严格的环境的用途而将第1透镜L1设为塑料非球面透镜时，优选将用于保护透镜系统的透明的保护部件配置得比第1透镜更靠物侧。优选透明的保护部件几乎不具有光焦度，例如可使用平行平板。优选透明的保护部件的耐药品性高且难以破坏。

上述透明的保护部件也可以是塑料制的。作为透明的保护部件的材质优选使用丙烯酸、环氧树脂、聚碳酸酯、PET(聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate))、PES(聚醚砜(Poly EtherSulphone))、聚烯烃类的树脂中的任意一种。作为保护部件，通过使用如上述的塑料材质，可制作廉价且对冲击难以破裂的保护部件。

在将第1透镜L1设为塑料非球面透镜时，也可以在第1透镜L1的物侧的面形成增强透镜的强度的硬涂层。硬涂层优选为用于提高对透镜系统的冲击的强度、耐划伤性、耐药品性的涂层。通过形成硬涂层，可以使透镜系统难以破裂。

另外，塑料具有与玻璃相比强度差但伸长性高的性质，因此，通过将第1透镜L1的材质设为塑料，在其表面施加硬涂层等，可以使透镜对各种冲击难以破裂。

或者，也可以在第1透镜L1的物侧的面施加防水涂层。通过防水涂层，即使在雨天使用时也难以附着水滴且难以附着污垢等。或者，也可以在第1透镜L1的物侧的面施加亲水涂层。通过亲水涂层，即使淋上水等的液体时也可减少水渍，难以生成水滴，可确保透明感的同时，在存在污垢时也可自然地冲洗污垢而确保良好的视野。

上述硬涂层、防水涂层、亲水涂层也可以在比第1透镜更靠物侧所配置的透明的保护部件的物侧的面或两面形成。通过在上述保护部件施加硬涂层、防水涂层、亲水涂层等，可制作更高强度，耐划伤、耐药品性良好的保护部件。

本实用新型的实施方式所涉及的摄像透镜为广角透镜，设想例如130°以上的全视场角，所以在第1透镜L1的物侧的面的周边部其光线的入射角大。因此，优选在第1透镜物侧的面施加波长依存性少的涂层。

第1透镜L1的像侧的面，在中心部其面的法线和光轴Z所成的角小，但在周边部其面的法线和光轴Z所成的角大，所以在中心部和周边部反射率之差增大，存在成为重像的原因的忧虑。因此，优选在第1透镜L1的像侧的面施加波长依存性少的涂层。

另外，单层涂层若与意图在规定的波长范围防止反射的多涂层相比，则在该多涂层的极限波长(限界波長)及其附近而反射率对波长的变化缓慢。由此，第1透镜L1的物侧的面和第1透镜L1的像侧的面的至少任意一方的面的涂层也可以是单层涂层。

另外，第1透镜L1的材质也可以是玻璃。当摄像透镜1例如在车载用摄像机或监视摄像机用等的严格的环境中使用时，配置在最靠近物侧的第1透镜L1要求使用耐抗由风雨引起的表面劣化、由直射日光引起的温度变化，且耐抗油脂、洗涤剂等化学药品的材质，即，耐水性、耐气候性、耐酸性、耐药品性等高的材质，而且，也要求使用坚固且难以破裂的材质。通过将材质设为玻璃，可满足这些要求。

而且，也可将第2透镜L2的材质设为玻璃。通过将第2透镜L2的材质设为玻璃，可抑制由温度变化引起的性能劣化。

同样，也可将第3透镜L3的材质设为玻璃。通过将第3透镜L3的材质设为玻璃，可抑制由温度变化引起的性能劣化。

在第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3中的至少1个中使用玻璃材质时，优选该材质的玻璃化转变温度(Tg)为145℃以上。通过使用玻璃化转变温度为145℃以上的材质，可制作耐热性良好的透镜。而且，更优选材质的玻璃化转变温度为150℃以上。通过使用玻璃化转变温度为150℃以上的材质，可制作耐热性更加良好的透镜。

另外，例如，在摄像透镜1使用于车载用摄像机，作为夜间的视觉补助用夜视摄像机使用时，也可以在透镜系统和摄像元件5之间插入截止从紫外光到蓝色光的滤光片。

在图1中表示有在透镜系统和摄像元件5之间配置设想各种滤光片等的光学部件PP的例子，但取代此也可以在各透镜之间配置各种滤光片。或者，也可以在摄像透镜1具有的任意透镜的透镜面施加具有与各种滤光片同样的作用的涂层。

另外，存在着通过各透镜间的有效直径外的光束成为杂散光而到达像面且成为重像的忧虑，所以根据需要优选设置遮断该杂散光的遮光手段。作为该遮光手段，例如可以在透镜的有效直径外的部分施加不透明的涂料或设置不透明的板材。而且，也可以在成为杂散光的光束的光路设置不透明的板材作为遮光手段。或者，也可以在最靠近物侧的透镜的更靠物侧配置遮断杂散光的如遮光罩的部件。作为一例，在图1中表示将遮光手段11设置在第1透镜L1的像侧的面的有效直径外的例子。另外，设置遮光手段的部位不限于图1所示的例，也可配置在其他透镜或透镜之间。

而且，也可以在各透镜之间配置在周边光量比在实用上没有问题的范围且遮断周边光线的部件。周边光线是在来自光轴Z外的物点的光线之中通过光学系统的入瞳的周边部分的光线。这样，通过配置遮断周边光线的部件，可以使成像区域周边部的图像质量提高。而且，通过用该部件遮断发生重像的光而可减少重像。

[摄像透镜的数值实施例]

接着，对本实用新型的摄像透镜的数值实施例进行说明。将实施例1～实施例6的摄像透镜的透镜剖面图分别示于图3～图8。在图3～图8中，图的左侧为物侧，右侧为像侧，与图1同样也一并示出孔径光阑St、光学部件PP、配置在像面Sim的摄像元件5。各图的孔径光阑St不表示形状或大小，而是表示光轴Z上的位置。在各实施例中，透镜剖面图的符号Ri、Di(i＝1、2、3、…)对应于在以下说明的透镜数据的Ri、Di。

将实施例1所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示在表1，将非球面数据示在表2，将有关曲率半径的数据示在表3。同样地，将实施例2～6所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据、非球面数据分别示在表4～表18。在以下，举实施例1为例而对表中的符号的意义进行说明，但对实施例2～6也基本相同。

在表1的透镜数据中，Si表示将最靠近物侧的构成要素的面作为第1个而随着朝向像侧依次增加的第i个(i＝1、2、3、…)的面号码，Ri表示第i个面的曲率半径，Di表示第i个面和第i+1个面的光轴Z上的面间隔。另外，曲率半径的符号将朝物侧凸的情况设为正，将朝像侧凸的情况设为负。

而且，在透镜数据中，Ndj表示将最靠物侧的透镜作为第1个而随着朝向像侧依次增加的第j个(j＝1、2、3、…)的光学要素对d线(波长587.6nm)的折射率，vdj表示第j个光学要素对d线的阿贝数。另外，在透镜数据中，也包括表示有孔径光阑St和光学部件PP，在相当于孔径光阑St的面的曲率半径的栏上记载有(孔径光阑)的语句。

在表1的各种数据中，Fno.为F数，2ω为全视场角，IH为在像面Sim上的最大像高，Bf为从最靠近像侧的透镜的像侧的面到像面的光轴Z上的距离(相当于后截距、空气换算长度)，L为从第1透镜L1的物侧的面到像面Sim的光轴Z上的距离(后截距分为空气换算长度)，f为整个系统的焦距，f1为第1透镜L1的焦距，f2为第2透镜L2的焦距，f3为第3透镜L3的焦距，f12为第1透镜L1和第2透镜L2的合成焦距，f23为第2透镜L2和第3透镜L3的合成焦距。

在表1的透镜数据中，在非球面的面号码附加有*号，作为非球面的曲率半径表示光轴附近的曲率半径(中心的曲率半径)的数值。在表2的非球面数据中表示非球面的面号码、和有关各非球面的非球面系数。表2的非球面数据的数值的[E-n](n：整数)表示[×10^-n]。另外，非球面系数为由以下式(A)表示的非球面式中的各系数KA、RBm(m＝3、4、5、…10)的值。

Zd＝C·h²/{1+(1-KA·C²·h²)^1/2}+∑RB_m·h^m…(A)

其中，

Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点下垂到非球面顶点相切的垂直于光轴的平面的垂线长度)

h：高度(从光轴到透镜面的距离)

C：近轴曲率半径的倒数

KA、RB_m：非球面系数(m＝3、4、5、…10)

在有关表3的曲率半径的数据中，使用上述的说明的符号表示面号码、有效直径端的曲率半径绝对值、有效直径端的曲率半径绝对值与中心的曲率半径绝对值之比。例如，|RX2|是第1透镜L1的像侧的面(第2面)的有效直径端的曲率半径绝对值，|RX2|/|R2|是第1透镜L1的像侧的面(第2面)的有效直径端的曲率半径绝对值与中心的曲率半径绝对值之比。同样，|RX3|是第2透镜L2的物侧的面的有效直径端的曲率半径绝对值，|RX3|/|R3|是第2透镜L2的物侧的面的有效直径端的曲率半径绝对值与中心的曲率半径绝对值的比。|RX4|是第2透镜L2的像侧的面的有效直径端的曲率半径绝对值，|RX4|/|R4|是第2透镜L2的像侧的面的有效直径端的曲率半径绝对值与中心的曲率半径绝对值之比。|RX6|是第3透镜L3的物侧的面的有效直径端的曲率半径绝对值，|RX6|/|R6|是第3透镜L3的物侧的面的有效直径端的曲率半径绝对值与中心的曲率半径绝对值之比。|RX7|是第3透镜L3的像侧的面的有效直径端的曲率半径绝对值，|RX7|/|R7|是第3透镜L3的像侧的面的有效直径端的曲率半径绝对值与中心的曲率半径绝对值之比。

另外，在表1～表3记载有以预定的位数取整的数值。作为各数值的单位对表1的2ω使用[度]，对长度使用[mm]。但是，这些为一例，光学系统即使按比例放大或按比例缩小也可得到同等的光学性能，所以也可使用其他适当的单位。

[表1]

实施例1透镜数据

Si	Ri	Di	Ndj	v dj
					1	200.00	1.20	1.53	55.2
2*	0.77	1.62

Si	Ri	Di	Ndj	v dj
					3*	1.65	2.12	1.61	25.5
4*	6.78	0.15
					5	(孔径光阑)	0.22
6*	3.91	2.00	1.53	55.2
					7*	-1.20	1.00
8	∞	0.50	1.52	64.2
					9	∞	0.48
像面	-	0.00

实施例1各种数据

Fno.	2.8
		2ω	154.4
IH	2.25
		Bf	1.79
L	9.09
		f	1.02
f1	-1.45
		f2	3.03
f3	1.99
		f12	-13.18
f23	3.00

[表2]

实施例1非球面数据

[表3]

实施例1关于曲率半径的数据

[表4]

实施例2透镜数据

Si	Ri	Di	Ndj	v dj
					1	∞	0.90	1.53	55.4
2*	0.74	1.82

Si	Ri	Di	Ndj	v dj
					3*	1.82	2.12	1.61	25.5
4*	6.29	0.15
					5	(孔径光阑)	0.22
6*	3.86	2.00	1.53	55.4
					7*	-1.16	1.00
8	∞	0.50	1.52	64.2
					9	∞	0.54
像面	-	0.00

实施例2各种数据

Fno.	2.8
		2ω	155.4
IH	2.25
		Bf	1.87
L	9.08
		f	0.90
f1	-1.40
		f2	3.53
f3	1.95
		f12	-6.47
f23	2.89

[表5]

实施例2非球面数据

[表6]

实施例2关于曲率半径的数据

[表7]

实施例3透镜数据

Si	Ri	Di	Ndj	v dj
					1	500.00	1.20	1.53	55.2
2*	0.65	1.34
					3*	1.24	2.12	1.61	25.5

Si	Ri	Di	Ndj	v dj
					4*	3.68	0.15
5	(孔径光阑)	0.22
					6*	4.09	2.00	1.53	55.2
7*	-1.06	1.00
					8	∞	0.50	1.52	64.2
9	∞	0.34
					像面	-	0.00

实施例3各种数据

Fno.	2.8
		2ω	158.0
IH	2.25
		Bf	1.67
L	8.69
		f	1.02
f1	-1.22
		f2	2.29
f3	1.83
		f12	-12.46
f23	3.93

[表8]

实施例3非球面数据

[表9]

实施例3关于曲率半径的数据

[表10]

实施例4透镜数据

实施例4各种数据

Fno.	2.8
		2ω	158.0
IH	2.25
		Bf	1.54
L	8.26
		f	0.99
f1	-1.09
		f2	1.93
f3	1.71
		f12	-18.07
f23	5.13

[表11]

实施例4非球面数据

[表12]

实施例4关于曲率半径的数据

[表13]

实施例5透镜数据

Si	Ri	Di	Ndj	v dj
					1	300.00	0.90	1.53	55.4
2*	0.69	1.45
					3*	1.95	2.12	1.61	25.5

Si	Ri	Di	Ndj	v dj
					4*	36.89	0.15
5	(孔径光阑)	0.22
					6*	4.19	2.00	1.53	55.4
7*	-1.14	1.00
					8	∞	0.50	1.52	64.2
9	∞	0.54
					像面	-	0.00

实施例5各种数据

Fno.	2.8
		2ω	155.2
IH	2.25
		Bf	1.87
L	8.70
		f	0.89
f1	-1.30
		f2	3.28
f3	1.94
		f12	-7.02
f23	2.75

[表14]

实施例5非球面数据

[表15]

实施例5关于曲率半径的数据

[表16]

实施例6透镜数据

Si	Ri	Di	Ndj	v dj
					1	200.00	1.20	1.53	55.2
2*	0.78	1.62
					3*	1.69	2.12	1.61	25.5
4*	5.40	0.15

Si	Ri	Di	Ndj	v dj
					5	(孔径光阑)	0.22
6*	3.66	2.00	1.53	55.2
					7*	-1.20	1.00
8	∞	0.50	1.52	64.2
					9	∞	0.52
像面	-	0.00

实施例6各种数据

Fno.	2.8
		2ω	155.4
IH	2.25
		Bf	1.85
L	9.16
		f	1.03
f1	-1.47
		f2	3.17
f3	1.97
		f12	-8.17
f23	3.01

[表17]

实施例6非球面数据

[表18]

实施例6关于曲率半径的数据

另外，在上述实施例1～6的摄像透镜中的第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3的材质皆为塑料。

将对应于实施例1～6的摄像透镜的条件式(1)～(12)的值示于表19。在实施例1～6中，以d线作为基准波长，在表19表示在该基准波长中的各值。从表19可得知，实施例1～6皆满足条件式(1)～(8)。

[表19]

在图9(A)、图9(B)、图9(C)、图9(D)、图9(E)分别表示实施例1所涉及的摄像透镜的球面像差、非点像差、畸变(畸变像差)、倍率色像差(倍率色像差)、彗形像差的像差图。在各像差图表示以d线(587.56nm)为基准波长的像差，但在球面像差图及倍率色像差图也表示对F线(波长486.13nm)、C线(波长656.27nm)的像差。球面像差图的Fno.是F数，其他像差图的ω表示半视场角。畸变像差的图使用整个系统的焦距f、视场角

(变数处理，

)，将理想像高设为

表示与其的偏移量。在图9(E)中总结在各半视场角中的子午方向、弧矢方向的5个像差图作为彗形像差图而表示。

而且，同样地在图10(A)～图10(E)、11(A)～图11(E)、12(A)～图12(E)、13(A)～图13(E)、14(A)～图14(E)分别表示上述实施例2～6所涉及的摄像透镜的球面像差、非点像差、畸变(畸变像差)、倍率色像差、彗形像差的像差图。从各像差图可得知，上述实施例1～6在可见区域中良好地校正各像差。

如上所述，实施例1～6的摄像透镜为3片较少的透镜片数且由塑料材质构成，所以可小型且廉价制作。而且，实施例1～6的摄像透镜的全视场角为150度以上而构成为广角，F数小到2.8，各像差被良好地校正且具有良好的光学性能。这些摄像透镜可适当地使用在用于拍摄汽车前方、侧方、后方等影像的车载用摄像机等。

[摄像装置的实施方式]

在图15作为使用例表示将具备本实施方式的摄像透镜的摄像装置搭载于汽车100的样子。在图15中，汽车100具备：用于拍摄其副驾驶席侧的侧面的死角范围的车外摄像机101；用于拍摄汽车100的后侧的死角范围的车外摄像机102；和安装在后视镜的背面，用于拍摄与驾驶者同样的视野范围的车内摄像机103。车外摄像机101、车外摄像机102、车内摄像机103为本实用新型的实施方式所涉及的摄像装置，具备本实用新型的实施例的摄像透镜、和将由该摄像透镜1形成的光学像变换成电信号的摄像元件。

本实用新型的实施方式所涉及的摄像透镜具有上述优点，所以车外摄像机101、102及车内摄像机103也可小型且廉价构成，能够以宽的视场角进行拍摄，可得到良好的影像。

以上，例举实施方式及实施例说明了本实用新型，但本实用新型不限于上述实施方式及实施例，可进行各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数的值不限于在上述各数值实施例中所示的值，可取其他值。

另外，在上述的实施例中，由均质的材料构成了所有的透镜，但也可使用折射率分布型的透镜。而且，在上述的实施例中，全部由施加非球面的折射型透镜构成，但也可以在1个面或者多个面形成衍射光学元件。

而且，在摄像装置的实施方式中，对将本实用新型适用于车载用摄像机的例进行了图示说明，但本实用新型不限于该用途，例如，也可适用于移动终端用摄像机或监视摄像机等。

[工业上的可利用性]

本实用新型可使用于摄像装置，尤其可适当地适用于车载用摄像机、移动终端用摄像机、监视摄像机等。

Claims (10)

1.一种摄像透镜，其特征在于，

从物侧依次具备：

负的第1透镜，像侧的面为凹面，且至少一方的面为非球面；

正的第2透镜，至少一方的面为非球面；和

正的第3透镜，像侧的面为凸面，且至少一方的面为非球面，

光阑配置在上述第2透镜和上述第3透镜之间，

将上述第2透镜在d线的阿贝数设为v d2，将上述第3透镜在d线的阿贝数设为v d3，将上述第1透镜的焦距设为f1，将上述第2透镜和上述第3透镜的合成焦距设为f23时，满足下述条件式(1)、(2)：

1.5＜v d3/v d2…(1)

0.0＜|f1/f23|＜0.5…(2)。

2.如权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

将上述第1透镜的像侧的面的中心的曲率半径绝对值设为|R2|，将在上述第1透镜的像侧的面的有效直径端的曲率半径绝对值设为|RX2|时，满足下述条件式(3)：

1.5＜|RX2|/|R2|…(3)。

3.如权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

将上述第2透镜的焦距设为f2，将上述第3透镜的焦距设为f3时，满足下述条件式(4)：

0.8＜f2/f3＜2.2…(4)。

4.如权利要求2所述的摄像透镜，其特征在于，

将上述第2透镜的焦距设为f2，将上述第3透镜的焦距设为f3时，满足下述条件式(4)：

0.8＜f2/f3＜2.2…(4)。

5.如权利要求1～4中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，

将从上述第1透镜的物侧的面到像面的光轴上的距离设为L，将整个系统的焦距设为f时，满足下述条件式(5)：

5.0＜L/f＜12.0…(5)。

6.如权利要求1～4中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，

上述第1透镜在d线的阿贝数为40以上，上述第3透镜在d线的阿贝数为40以上，上述第2透镜在d线的阿贝数为29以下。

7.如权利要求1～4中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，

将从最靠近像侧的透镜的像侧的面到像面的光轴上的距离设为Bf，将整个系统的焦距设为f时，满足下述条件式(6)：

1.0＜Bf/f＜2.5…(6)。

8.如权利要求1～4中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，

将整个系统的焦距设为f，将上述第1透镜的中心厚度设为D1时，满足下述条件式(7)：

D1/f＜4…(7)。

9.如权利要求1～4中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，

将上述第2透镜的像侧的面的曲率半径设为R4，将上述第2透镜的中心厚度设为D3时，满足下述条件式(8)：

0.5＜|R4/D3|＜20.0…(8)。

10.一种摄像装置，其特征在于，

具备权利要求1～4中任一项所述的摄像透镜。

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