CN100417967C - 广角摄像透镜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种广角摄像透镜，其从物体侧顺次备有：作为将凸面向着物体侧的负的凹凸透镜的第一透镜(L1)；至少一面是非球面的第二透镜(L2)；像侧的面面向像侧是凸形状、且至少一面是非球面的正的第三透镜(L3)。第一透镜(L1)由阿贝数为40以上的材质构成，第三透镜(L3)由阿贝数为50以上的材质构成，第二透镜(L2)和第三透镜(L3)的至少一面是具有衍射功能的面。孔径光阑(St)被配置在所述第二透镜和所述第三透镜之间。第二透镜(L2)和第三透镜(L3)分别是两面为非球面的塑料透镜。从而，能够保持良好的光学性能，并能够价廉地实现小型且轻量化的广角透镜。

Description

广角摄像透镜
技术领域
本发明涉及用于使用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等摄像元件的车载用摄像机、便携式电话用摄像机、监视用摄像机等摄像透镜，主要涉及用于对汽车的前方、侧方、后方等的影像进行摄像的车载用摄像机的广角摄像透镜。
背景技术
CCD和CMOS等摄像元件近年正向非常小型化和高像素化进展。为此，即使对于摄像机主体以及载置于此的透镜，也要求小型化、轻量化。另一方面，在车载用摄像机等中，正需要具有例如对角140°以上的广视角的广角透镜。
以往，作为透镜枚数较少的广角摄像透镜，在以下的专利文献中有所记载。在专利文献1中，记载着例如CCD摄像用的3枚结构的广角透镜。在专利文献2中，记载着由3枚非球面透镜组成的广角透镜。在专利文献3中，记载着由第一组和第二组构成，作为整体由4枚构成的广角透镜。
【专利文献1】特开平7-72382号公报
【专利文献2】特开2001-337268号公报
【专利文献3】特开2002-244031号公报
然而，记载于专利文献1的广角透镜尚不能说达到了足够的小型化和广角化。另外，在记载于专利文献2的广角透镜中，作为第一透镜使用塑料非球面透镜，但是在例如车载用摄像机那样的要求高耐气候性的环境下，作为第一透镜的材料优选为使用玻璃。由于在专利文献2中记载的广角透镜使用非球面，因此若要通过玻璃对第一透镜进行成型则成本较高。另外，在专利文献3所记载的广角透镜中，使用了4枚透镜，在性能方面较为有利，但是对于成本和轻量化方面却较为不利。
发明内容
本发明针对所涉及的问题点而提出，目的为提供一种广角摄像透镜，其能够特别是对于倍率色像差等保持良好的光学性能，并能够价廉地实现小型化且轻量化的广角透镜系统。
基于本发明的广角摄像透镜，从物体侧顺次备有：作为将凸面向着物体侧的负的凹凸透镜的第一透镜；至少一面是非球面的第二透镜；像侧的面在像侧是凸形状、且至少一面上非球面的正第三透镜，所述第二透镜和所述第三透镜的至少一面是具有衍射功能的面，所述第一透镜由阿贝数为40以上的材质构成，所述第三透镜由阿贝数为50以上的材质构成，孔径光阑被配置在所述第二透镜和所述第三透镜之间，使所述第二透镜的物体侧的面为如下形状：即在光轴近旁在物体侧是凹形状，并随着从光轴远离其负的光学能力变弱。
在基于本发明的广角摄像透镜中，通过以三枚这样的较少枚数谋求非球面和透镜材质的最佳化，能够良好地保持光学性能并价廉地实现小型、轻量的广角透镜系列。特别是，使第一透镜为阿贝数是40以上的材质，使第二透镜和第三透镜的至少的一个面具有衍射功能，能够良好地进行倍率色像差校正。
于是进一步，根据所要求的型号适宜地采用以下较为优选的结构，能够得到更受期望的性能。
在基于本发明的广角摄像透镜中，优选为，所述第二透镜和所述第三透镜分别是两面为非球面。优选为，视角(画角)是对角(对角)为140°以上的广角。
在基于本发明的广角摄像透镜中，优选为，所述第二透镜和所述第三透镜的材质是塑料。另外，优选为，所述第二透镜和所述第三透镜的材质的吸水率是0.3％以下。进一步，优选为所述第三透镜由聚烯烃系列的材质构成。
优选为，使所述第二透镜的物体侧的面为如下形状：即在光轴近旁在物体侧是凹形状，并随着从光轴远离其负的光学能力变弱。
此时，也可以使所述第二透镜的物体侧的面为如下形状：即随着从光轴远离在周边部在物体侧从凹形状变化为凸形状。
优选为使所述第二透镜的像侧的面为例如如下形状：即光轴近旁的形状在像侧为凹，并随着从光轴远离其负的光学能力变强。
也可以使所述第二透镜的像侧的面为如下形状：即光轴近旁的形状在像侧为凸，并随着从光轴远离其正的光学能力变弱。此时，也可以使所述第二透镜的像侧的面为如下形状：即随着从光轴远离在在周边部在像侧从凸形状变化为凹形状。
另外，优选为，在将从所述第一透镜的物体侧的面的顶点到摄像元件面的距离设为L并将从所述第三透镜的像侧的面的顶点到摄像元件面的距离设为BF的情况下，满足：
3＜L/BF＜7……(1)。
另外，优选为，当将透镜系统整体的焦距设为f并将所述第一透镜的焦距设为f1的情况下，满足：
2＜|f1/f|＜11……(2)。
另外，优选为，在当将从第一透镜L1的物体侧的面的顶点到摄像元件面的距离设为L并将最大像高设为x、将对角视角设为2ω(radian)的情况下，满足：
L/(2ωx)＜2.3……(3)。
按照本发明的广角摄像透镜，从物体侧顺次备有：作为将凸面向着物体侧的负的凹凸透镜的第一透镜；至少一面是非球面的第二透镜；像侧的面在像侧是凸形状、且至少一面上非球面的正第三透镜，并且寻求非球面和透镜的材质等的最佳化，因此能够保持良好的光学性能，并能够价廉地实现小型且轻量的广角透镜。特别是，由于使第一透镜为阿贝数为40以上的材质，将第二透镜和第三透镜的至少一个面为具有衍射能力的面，因此能够良好地进行色像差校正。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的广角摄像透镜的一个结构例的光学系统剖面图。
图2是与本发明的实施例1所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图3是与本发明的实施例2所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图4是与本发明的实施例3所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图5是与本发明的实施例4所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图6是与本发明的实施例5所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图7是与本发明的实施例6所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图8是与本发明的实施例7所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图9是与本发明的实施例8所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图10是与本发明的实施例9所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图11是与本发明的实施例10所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图12是与本发明的实施例11所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图13是与本发明的实施例12所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图14是与本发明的实施例13所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图15是与本发明的实施例14所涉及的广角摄像透镜相对应的透镜剖面图。
图16是表示本发明实施例1所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图17是表示与本发明的实施例1所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图18是表示本发明实施例2所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图19是表示与本发明的实施例2所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图20是表示本发明实施例3所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图21是表示与本发明的实施例3所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图22是表示本发明实施例4所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图23是表示与本发明的实施例4所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图24是表示本发明实施例5所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图25是表示与本发明的实施例5所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图26是表示本发明实施例6所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图27是表示与本发明的实施例6所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图28是表示本发明实施例7所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图29是表示与本发明的实施例7所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图30是表示本发明实施例8所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图31是表示与本发明的实施例8所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图32是表示本发明实施例9所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图33是表示与本发明的实施例9所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图34是表示本发明实施例10所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图35是表示与本发明的实施例10所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图36是表示本发明实施例11所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图37是表示与本发明的实施例11所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图38是表示本发明实施例12所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图39是表示与本发明的实施例12所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图40是表示本发明实施例13所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图41是表示与本发明的实施例13所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图42是表示本发明实施例14所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据的图。
图43是表示与本发明的实施例14所涉及的广角摄像透镜的衍射、非球面和条件式相关的数据的图。
图44是本发明的实施例1所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图45是本发明的实施例2所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图46是本发明的实施例3所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图47是本发明的实施例4所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图48是本发明的实施例5所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图49是本发明的实施例6所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图50是本发明的实施例7所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图51是本发明的实施例8所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图52是本发明的实施例9所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图53是本发明的实施例10所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图54是本发明的实施例11所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图55是本发明的实施例12所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图56是本发明的实施例13所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图57是本发明的实施例14所涉及的广角摄像透镜的诸像差的像差图。(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸变；(D)表示倍率色像差。
图中：1-遮光机构，2-光学构件，3-摄像元件，4-最外光线，L1-第一透镜，L2-第二透镜，L3-第三透镜，St-光阑，Ri-从物体侧起顺次第i号透镜面的曲率半径，Di-从物体侧起第i号和第i+1号透镜面的面间隔，Z1-光轴。
实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1表示本发明的一个实施方式所涉及的广角摄像透镜的一个结构例。在该结构例中，与后述的第一数值实施例的透镜结构相对应。
该广角摄像透镜，用于如下情况较为合适，即使用CCD和CMOS等的摄像元件的各种摄像机，例如对汽车的前方、侧方、后方等的影像进行摄影的车载用摄像机。该广角摄像透镜，从物体侧起沿光轴Z1顺次配置：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3。孔径光阑St在光轴Z1上被配置于第二透镜L2和第三透镜L3之间。让视角(画角)成为例如对角(对角)140°以上的广角。
在该广角摄像透镜的成像面中，配置CCD等摄像元件3。在第三透镜L3和摄像元件3之间，与安装透镜的摄像机侧的结构相对应地，配置各种光学构件2。配置例如摄像面保护用封罩玻璃和红外线截止滤光器(cut filter)之类的平板状的光学构件。
在该广角摄像透镜中，通过第一透镜L1和第二透镜L2之间的有效直径外的光束，有可能成为杂散光而到达像面，而成为重影。另外，在图1中，光束4表示以最大视角入射的光线。通过比此更靠近外侧的光有可能成为杂光。此时，优选为，在第一透镜L1和第二透镜L2之间，设置遮光机构1而遮断杂光。该遮光机构1由例如不透明的板材构成。另外，也可以，在第一透镜L1的第二透镜L2侧的有效直径外，施加不透明的涂料。
第一透镜L1，为凸面向着物体侧的负的凹凸(menicus)透镜。第一透镜L1优选为玻璃的球面透镜。至于第二透镜L2，光学能力(power)较弱、且至少一个面为非球面的正或负的透镜。第三透镜L3为像面侧的面面向像侧为凸形状、且至少一个面为非球面的正透镜。为了良好地校正色像差，第一透镜L1由阿贝数为40以上的材质构成，第三透镜L3由阿贝数为50以上的材质构成。另外，第二透镜L2和第三透镜L3的至少一个面为具有色像差校正能力的面。
优选为，第二透镜L2和第三透镜L3各自两面是非球面。另外，优选为第二透镜L2和第三透镜L3的材质是塑料。另外，优选为，第二透镜L2和第三透镜L3的材质是吸水率是0.3％以下。具体来说，优选为，第三透镜L3由聚烯烃系的材质构成。进一步，优选为第二透镜L2也由聚烯烃的材质构成。
关于第二透镜L2的物体侧的面，优选为如下形状：即在光轴近旁面向物体侧为凹形状，随着远离光轴Z1其负的光学能力(パゥ一)变弱。在这种情况下，也可以是如下形状：即第二透镜L2的物体侧的面在有效直径内具有曲率的变曲点，并随着远离光轴Z1，在周边部面向物体侧由凹形状变化为凸形状。
另外，关于第二透镜L2的像侧的面，优选为如下形状：即在光轴近旁的形状是面向像侧为凹，并随着从光轴Z1远离其负的光学能力逐渐变强。
另外，第二透镜L2的像侧的面，也可以是如下形状：即在光轴近旁的形状是面向像侧为凸，并随着从光轴Z1远离其正的光学能力变弱。在这种情况下，也可以是如下形状：即第二透镜L2的像侧的面在有效直径内具有曲率的变曲点，并随着从光轴Z1远离，在周边部面向像侧由凸形状向凹形状变化。
在该广角摄像透镜优选为，在如图1所示的那样将从第一透镜L1的物体侧的面的顶点到摄像元件面的距离设为L，将从第三透镜L3的像侧的面的顶点到摄像元件面的距离设为BF的情况下，满足：
3＜L/BF＜7……(1)
另外，至于L、BF，是将封罩玻璃等光学元件2的厚度空气换算后的值。
该广角透镜进一步优选为，当将透镜系统全体的焦距设为f，将第一透镜L1的焦距设为f1时，满足：
2＜|f1/f|＜11……(2)。
该广角摄像透镜进一步优选为，当将从第一透镜L1的物体侧的面的顶点到摄像元件面的距离设为L并将最大像高设为x，将对角视角设为2ω(radian)的情况下，满足：
L/(2ωx)＜2.3……(3)。
接下来，说明如以上那样构成的广角摄像透镜的作用和效果。
在该广角摄像透镜中，通过在第二摄像透镜L2和第三摄像透镜L3之间配置孔径光阑St，确保了入射角度相对于摄像元件3的望远性(tele)，并实现了广角化。另外，通过使第二透镜L2和第三透镜L3为非球面透镜，能够以较短的整体长度得到良好的分辨性。并且，通过使第二透镜L2和第三透镜L3的材质为塑料，能够高精度地实现非球面形状，并且能够制造重量轻、成本低的透镜系统。另外，通过用吸水性较小的塑料(吸水率0.3％以下)对第二透镜L2和第三透镜L3进行成型，能够抑制由吸水引起的性能劣化。另外，为了将由吸水引起的性能劣化抑制到最小，进一步优选为，使第二透镜L2和第三透镜L3的吸水率为0.1％以下。具体来说，通过使第三透镜L3为聚烯烃系列的材质，能够抑制由吸水引起的性能劣化。更优选的是，通过也使第二透镜L2为聚烯烃材质，能够进一步抑制由吸水引起的性能劣化。此外，通过使第一透镜L1成为玻璃的球面透镜，能够价廉地提供即使在例如车载摄像机那样的要求高耐气候性的环境中也能够使用的透镜系统。
另外，通过使第一透镜L1为阿贝数是40以上的材质，使第三透镜L3为阿贝数为50以上的材质，使第二透镜L2和第三透镜L2的至少一个面为具有衍射能力的面，能够得到倍率色像差被良好校正的良好的像。这里，第三透镜L3的像侧的面从面形状和光线入射角的观点出发，最为优选为具有衍射功能的面。
若超过上述条件式(1)的上限，则像差虽然能够得到良好地校正，但是由于过度地接近于摄像元件3而使得透镜系统的配置较为困难，或者透镜系统整体变得过大，难于实现小型化的目的。若超过条件式(1)的下限，则难于进行良好的像差校正。
若超过条件式(2)的上限则第一透镜L1的光学能力L1变弱，难于实现小型且广角化。若超过条件式(2)的下限则色像差校正变得困难，不能够得到良好的色像差校正。条件式(3)是表示透镜系统小型且广角的式子。摄像元件3的尺寸越大且透镜系统越小型且广角化，则条件式(3)的值越小。在该广角摄像透镜中，作为摄像元件3对于例如1/4英寸尺寸的(对角像高2.25mm)器件，满足条件式(3)的条件，且能够实现小型且广角化。
如以上所说明的那样，按照本实施方式所涉及的广角摄像透镜，由于以3枚这样的较少枚数谋求非球面以及透镜材质等的最佳化，因此能够在保持良好的光学性能的同时，价廉地实现小型且轻量化的广角透镜系列。
【实施例】
接下来，说明本实施方式所涉及的广角摄像透镜的具体的数值实施例。在以下中，汇总第1～第14数值实施例而进行说明。
图2表示实施例1所涉及的广角摄像透镜的透镜剖面图。图16和图17(A)、图17(B)表示实施例1所涉及的广角摄像透镜的数值数据。特别是图16中表示其基本透镜数据，图17(A)表示与衍射、非球面相关的数据。图17(B)表示与上述的条件式相关的数据。另外，与封罩玻璃等光学元件2相关的数据中省略了数值数据。
在图2中，符号Ri表示将最靠近物体侧的结构要素的面作为第一号并随着面向像侧(成像侧)顺次增加而附加符号的第i(i＝1～6)面的曲率半径。符号Di表示第i号面和第i+1号面的光轴上Z1上的面间隔。另外，图16所述的透镜数据中的面编号Si一栏中，示出了将最靠近物体侧的结构要素的面作为第一号而随着面向像侧顺次增加而附加符号的第i号面的编号。在曲率半径Ri一栏，示出了与图2中附加的符号Ri相对应从物体侧数第i号面Si的曲率半径的值。对于面间隔Di一栏，同样地表示从物体侧数第i号面Si和第i+1号面Si+1在光轴上的间隔。曲率半径Ri和面间隔Di的值的单位是毫米(mm)。Ndj、υdj一栏，分别表示从物体侧起第j号(j＝1～3)光学元件相对于d线(波长587.6nm)的折射率和阿贝数的值。
实施例1所涉及的广角摄像透镜中，第二透镜L2和第三透镜L3的两面均为非球面形状。图16的基本透镜数据中，作为这些非球面的曲率半径，表示光轴近旁的曲率半径的数值。在图17(A)中作为非球面数据而示出的数值中，记号“E”，表示紧接着它的数据是以10为底的“幂指数”，表示将由以10为底的指数函数所表示的数值乘以“E”前的数值。例如，如果是“1.0E-02”，则表示“1.0×10-2”。
作为非球面数据，表示以下的式(A)所表示的非球面形状的式子中的各系数Bi、KA的值。更详细地说，Z表示从位于离开光轴高度h的位置的非球面上点向非球面的顶点的切平面(垂直于光轴的平面)所画的垂线的长度(mm)。实施例1所涉及广角摄像透镜中，各非球面数据作为非球面系数Bi有效地使用第3次～第6次的系数B3～B6而表示。
Z＝C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+∑Bi·hi……(A)
(i＝3～n，n：3以上的整数)。
其中，
Z：非球面的深度(mm)；
h：从光轴到透镜面的距离(高度)(mm)；
K：圆锥常数；
C：近轴曲率＝1/R；
(R：近轴曲率半径)；
Bi：第i次的非球面系数。
另外，在实施例1所涉及的广角摄像透镜中，第三透镜L3的像侧的面为衍射面(DOE)。图17(A)中，作为衍射面的数据，记载了由以下式(B)所表示的相位差函数Ф的第i次的相位差系数Ei的值。
Φ = Σ E i · h 2 i . . . ( B )
在图17(B)中，表示与上述的各条件式相关的值。另外，在图17(B)中，f是整个系统的近轴焦距(mm)，f1是第一透镜L1的焦距(mm)，2ω是对角视角(对角画角)，L、BF表示图1所示的距离(封罩玻璃等光学构件2的厚度被空气换算后的值)。如图17(B)所明了的那样，实施例1所涉及的广角摄像透镜在各条件式的数值范围内。
与以上的实施例1所涉及的广角摄像透镜同样，图3～图15表示实施例2～实施例14所涉及的广角摄像透镜的透镜剖面图。另外，同样图18、图20、图22、图24、图26、图28、图30、图32、图34、图36、图38、图40、图42表示实施例2～实施例14所涉及的广角摄像透镜的基本的透镜数据。另外，同样地，图19(A)、图21(A)、图23(A)、图25(A)、图27(A)、图29(A)、图31(A)、图33(A)、图35(A)、图37(A)、图39(A)、图41(A)、图43(A)表示与实施例2～实施例14所涉及的广角摄像透镜的非球面相关的数据。另外，同样地图19(B)、图21(B)、图23(B)、图25(B)、图27(B)、图29(B)、图31(B)、图33(B)、图35(B)、图37(B)、图39(B)、图41(B)、图43(B)表示关于实施例2～实施例14所涉及的广角摄像透镜与上述的各条件式相关的数据。实施例2～实施例14所涉及的各广角摄像透镜分别在上述的各条件式的数值范围内。
对于实施例2～实施例14所涉及的各广角摄像透镜的其中之一，与实施例1所涉及的广角摄像透镜同样，第二透镜L2和第三透镜L3的两面均为非球面。
这里，即使对于实施例1～实施例14所涉及的广角摄像透镜的其中之一，第二透镜L2的物体侧的面为如下形状：在光轴近旁面向物体侧为凹形状，并随着从光轴Z1远离其负的光学能力变弱。特别是，关于实施例1、实施例2、实施例3、实施例6、实施例7、实施例8、实施例9、实施例10、实施例12、实施例13以及实施例14(实施例4、5、11以外)所涉及的广角摄像透镜，第二透镜L2的物体侧的面在周边部面向物体侧为由凹形状向凸形状变化的形状。
第二透镜L2的像侧的面，对于实施例1、实施例2、实施例3、实施例6、实施例7、实施例8、实施例10和实施例12，光轴近旁的形状面向像侧为凹，并且成为随着从光轴Z1远离其负的光学能力逐渐变强那样的形状。对于其他的实施例(实施例4、实施例5、实施例9、实施例11、实施例13以及实施例14)，光轴近旁的形状面向像侧为凸，并且成为随着从光轴Z1远离其正的光学能力逐渐变弱的形状。特别是，实施例13和实施例14所涉及的广角摄像透镜中，第二透镜L2的像侧的面在周边部面向像侧是从凸形状向凹形状变化的那样的形状。
另外，即使对于实施例1～实施例14所涉及的广角摄像透镜的其中任何一个，第三透镜L3为价廉且容易得到的、吸水率为大约0.01％的聚烯烃系列的材质。第二透镜L2，对于实施例1～实施例11、实施例13和实施例14为聚烯烃系列的材质，对于实施例12为聚碳酸酯系列的材质。
另外，实施例2所涉及的广角摄像透镜中第三透镜L3的像侧的面为衍射面。实施例3所涉及的广角摄像透镜中第三透镜L3的两面为衍射面。实施例4所涉及的广角摄像透镜中第三透镜L3的物体侧的面为衍射面。实施例5所涉及的广角摄像透镜中第三透镜L3的物体侧的面为衍射面。实施例6所涉及的广角摄像透镜中第三透镜L3的像侧的面为衍射面。实施例7所涉及的广角摄像透镜中第三透镜L3的像侧的面为衍射面。实施例8所涉及的广角摄像透镜中第三透镜L3的像侧的面为衍射面。实施例9所涉及的广角摄像透镜中第二透镜L2的像侧的面为衍射面。实施例10所涉及的广角摄像透镜中第二透镜L2的像侧的面和第三透镜L3像侧的面为衍射面。实施例11所涉及的广角摄像透镜中，第二透镜L2的像侧的面和第三透镜L3的像侧的面为衍射面。实施例12所涉及的广角摄像透镜中第三透镜L3的像侧的面为衍射面。实施例13所涉及的广角摄像透镜中第三透镜L3的像侧的面为衍射面。实施例14所涉及的广角摄像透镜中第三透镜L3的像侧的面为衍射面。
图44(A)～图44(D)分别表示实施例1所涉及的广角摄像透镜中的球面像差、像差、畸变(歪曲像差)、以及倍率色像差。虽然在各像差图中示出了以e线(波长546.07nm)为基准波长的像差，但是在球面像差图和倍率像差图中，也示出了有关C线(波长656.27nm)、F线(波长486.13nm)的像差。在非点像差图中，实线表示弧矢方向，虚线表示切向方向。ω表示半视角。
同样地，图45(A)～图45(D)表示有关实施例2所涉及的广角摄像透镜的诸像差；图46(A)～图46(D)表示有关实施例3所涉及的广角摄像透镜的诸像差；图47(A)～图47(D)表示有关实施例4所涉及的广角摄像透镜的诸像差；图48(A)～图48(D)表示有关实施例5所涉及的广角摄像透镜的诸像差；图49(A)～图49(D)表示有关实施例6所涉及的广角摄像透镜的诸像差；图50(A)～图50(D)表示有关实施例7所涉及的广角摄像透镜的诸像差；图51(A)～图51(D)表示有关实施例8所涉及的广角摄像透镜的诸像差；图52(A)～图52(D)表示有关实施例9所涉及的广角摄像透镜的诸像差；图53(A)～图53(D)表示有关实施例10所涉及的广角摄像透镜的诸像差；图54(A)～图54(D)表示有关实施例11所涉及的广角摄像透镜的诸像差。另外，图55(A)～图55(D)表示有关实施例12所涉及的广角摄像透镜的诸像差；图56(A)～图56(D)表示有关实施例13所涉及的广角摄像透镜的诸像差；图57(A)～图57(D)表示有关实施例14所涉及的广角摄像透镜的诸像差。
如从以上各数值数据和各像差图所明了的那样，对于各实施例，通过以3枚这样较少的枚数谋求非球面和透镜材质等的最佳化，能够确保良好的光学性能，并能够价廉地实现以小型而轻量的广角透镜系统。特别是，通过具有色像差校正用的衍射面，能够良好地进行倍率色像差的校正。
另外，本发明不限于上述实施方式和各实施例，能够作各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔和曲率的值等，不限于上述各数值实施例所示的值，可以采用其他的值。

Claims (17)

1. 一种广角摄像透镜，其特征在于，
从物体侧顺次备有：作为将凸面向着物体侧的负的凹凸透镜的第一透镜；至少一面是非球面的第二透镜；像侧的面面向像侧为凸形状、且至少一面为非球面的正的第三透镜，
所述第二透镜和所述第三透镜的至少一面是具有衍射功能的面，所述第一透镜由阿贝数为40以上的材质构成，所述第三透镜由阿贝数为50以上的材质构成，孔径光阑被配置在所述第二透镜和所述第三透镜之间，
使所述第二透镜的物体侧的面为如下形状：即在光轴近旁在物体侧是凹形状，并随着从光轴远离其负的光学能力变弱。
2. 根据权利要求1所述的广角摄像透镜，其特征在于，
所述第二透镜和所述第三透镜分别是两面为非球面。
3. 根据权利要求1所述的广角摄像透镜，其特征在于，
所述第二透镜和所述第三透镜的材质是塑料。
4. 根据权利要求1所述的广角摄像透镜，其特征在于，
所述第二透镜和所述第三透镜的材质的吸水率是0.3％以下。
5. 根据权利要求1所述的广角摄像透镜，其特征在于，
所述第三透镜由聚烯烃系列的材质构成。
6. 根据权利要求1所述的广角摄像透镜，其特征在于，
视角是对角为140°以上的广角。
7. 根据权利要求1所述的广角摄像透镜，其特征在于，
所述第1透镜的材质是玻璃，且两面是球面。
8. 根据权利要求1所述的广角摄像透镜，其特征在于，
使所述第二透镜的物体侧的面为如下形状：即随着从光轴远离在周边部面向物体侧从凹形状变化为凸形状。
9. 根据权利要求1所述的广角摄像透镜，其特征在于，
使所述第二透镜的像侧的面为如下形状：即光轴近旁的形状面向像侧为凹，并随着从光轴远离其负的光学能力变强。
10. 根据权利要求1所述的广角摄像透镜，其特征在于，
使所述第二透镜的像侧的面为如下形状：即光轴近旁的形状面向像侧为凸，并随着从光轴远离其正的光学能力变弱。
11. 如权利要求8所述的广角摄像透镜，其特征在于，
使所述第二透镜的像侧的面为如下形状：即光轴近旁的形状面向像侧为凹，并且为随着从光轴远离其负的光学能力变强。
12. 如权利要求8所述的广角摄像透镜，其特征在于，
使所述第二透镜的像侧的面为如下形状：即光轴近旁的形状面向像侧为凸，并且为随着从光轴远离其正的光学能力变弱。
13. 根据权利要求10所述的广角摄像透镜，其特征在于，
使所述第二透镜的像侧的面为如下形状：即随着从光轴远离在周边部面向像侧从凸形状变化为凹形状。
14. 根据权利要求12所述的广角摄像透镜，其特征在于，
使所述第二透镜的像侧的面为如下形状：即随着从光轴远离在周边部面向像侧从凸形状变化为凹形状。
15. 根据权利要求1～14中任一项所述的广角摄像透镜，其特征在于，
在将从所述第一透镜的物体侧的面的顶点到摄像元件面的距离设为L并将从所述第三透镜的像侧的面的顶点到摄像元件面的距离设为BF的情况下，满足：
3＜L/BF＜7……(1)。
16. 根据权利要求1～14中任一项所述的广角摄像透镜，其特征在于，
当将透镜系统整体的焦距设为f并将所述第一透镜的焦距设为f1的情况下，满足：
2＜|f1/f|＜11……(2)。
17. 根据权利要求1～14中任一项所述的广角摄像透镜，其特征在于，
在将从第一透镜L1的物体侧的面的顶点到摄像元件面的距离设为L并将最大像高设为x、将对角视角设为2ω(radian)的情况下，满足：
L/(2ωx)＜2.3……(3)。
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