CN101387739B - 摄像透镜及摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像透镜及摄像装置，所述摄像透镜(1)从物体侧依次具备：第1透镜组(G1)，其整体具有正的放大率；第2透镜组(G2)，其最靠近物体侧的透镜的物体侧的面将凹面朝向物体侧；第3透镜组(G3)，其由具有正的放大率的单透镜而成；第4透镜组(G4)，其整体具有负的放大率。在摄像透镜1中，第2透镜组(G2)的最靠近像侧的透镜的像侧的面优选将凸面朝向像侧。从而在摄像透镜中保持良好的光学性能的同时，谋求小型化及轻量化。

Description

摄像透镜及摄像装置

技术领域

本发明涉及一种摄像透镜及摄像装置，更详细地涉及一种适用于使用CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal OxideSemi conductor)等摄像元件的车载用相机、便携终端用相机、监视相机等的摄像透镜及具备该摄像透镜的摄像装置。

背景技术

近年来，CCD或CMOS等摄像元件的超小型化及高像素化得以发展。与此同时，具备这些摄像元件的摄像器械本体的小型化也得以发展，对搭载于其的摄像透镜也被要求小型化、轻量化。

另一方面，在车载用相机或监视相机等被要求边持有从寒冷地域的外部气候至热带地区夏天的车内的高的耐气候性，一边可在大的温度范围使用的小型且高性能的透镜。特别是对配置在车内且可监视前方的相机要求可在可视区域至红外区域的宽波段使用。另外，在用作车载用相机时，从车的外观方面也要求露出的透镜部分小。

在下述专利文献1～3中，作为能够在可见光区域至近红外区域的波段使用的透镜，公开了从物体侧依次由正的放大率的第1透镜组，和正或负的放大率的第2透镜组，和负的放大率的第3透镜组，和正的放大率的第4透镜组而成的4组构成的望远透镜系统。在专利文献1～3中记载的透镜系统中，第2透镜组的最靠近物体侧的透镜将凸面朝向物体侧，光圈被配置在第3透镜组和第4透镜组之间。

【专利文献1】专利公开2006-64829号公报

【专利文献2】专利公开2006-91715号公报

【专利文献3】专利公开2006-91718号公报

发明内容

然而，专利文献1～3所记载的透镜因光圈被配置在像侧而非第3透镜组，光圈位置靠近像面，所以，具有最靠近物体侧的透镜的光线高度变高且透镜大径化等不足。特别是在车载用相机中，在外观上优选透镜面的露出面积小，为此优选为小径。

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种一边保持良好的光学性能，一边谋求小型化及轻量化的摄像透镜及具备该摄像透镜的摄像装置。

本发明的摄像透镜的特征在于，由4组5枚或4组6枚透镜构成该摄像透镜，从物体侧依次具备：第1透镜组，其整体具有正的放大率；第2透镜组，其最靠近物体侧的透镜的物体侧的面将凹面朝向物体侧；第3透镜组，其由具有正的放大率的单透镜而成；第4透镜组，其整体具有负的放大率，将从上述第2透镜组中的最靠近物体侧的面到最靠近像侧的面的光轴上的距离设为D₂，将整个系统的焦距设为f，将上述第3透镜组的焦距设为f₃时，满足下述条件式：3.5mm＜D₂＜6.0mm，1.0＜f3/f＜3.5，上述第2透镜组的最靠近像侧的透镜的像侧的面将凸面朝向像侧。

本发明的摄像透镜通过在上述构成的包括4组透镜系统中适当地选择各透镜组的构成，在保持良好的光学性能的同时，可获得有利于小型化及轻量化的性能。尤其通过第2透镜组的最靠近物体侧的透镜的物体侧的面构成为将凹面朝向物体侧，可良好地校正像面弯曲和球面像差，同时使轴外光线沿光轴折射可使透镜径的径方向的大小变小。

此处，优选为，在上述本发明的摄像透镜中，将从上述第1透镜组的最靠近物体侧的面到像面的光轴上的距离设为L，将上述第4透镜组的最靠近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(1)、(2)。另外，作为优选的实施方式，可以满足下述条件式(1)、(2)的其中之一，或者也可以满足下述条件式(1)、(2)的双方。

0.8＜L/f＜1.7…(1)

0.2＜Bf/f＜0.4…(2)。

另外，在上述本发明的摄像透镜中，上述第2透镜组的最靠近像侧的透镜的像侧的面优选将凸面朝向像侧。

此时，上述第2透镜组也可构成为：由将凹面朝向物体侧的透镜及将凸面朝向像侧的透镜从物体侧以此顺序接合而成的接合透镜而成。

另外，上述本发明的摄像透镜也可构成为：上述第1透镜组由将凸面朝向物体侧的单透镜而成，上述第4透镜组由将凹面朝向物体侧的透镜及将凸面朝向像侧的透镜从物体侧以此顺序接合而成的接合透镜而成。

或者，上述本发明的摄像透镜也可构成为：上述第1透镜组由将凸面朝向物体侧的单透镜而成，上述第4透镜组由将凹面朝向物体侧的弯月形状的单透镜而成。

在上述本发明的摄像透镜中，将上述第2透镜组的焦距设为f₂，将整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(3)：

一1.0<f/f₂<1.0…(3)。

另外，在上述本发明的摄像透镜中，将上述第2透镜组的最靠近物体侧的面的曲率半径设为R_2A，将上述第2透镜组的最靠近像侧的面的曲率半径设为R_2B时，优选满足下述条件式(4)：

0.3<R_2A/R_2B<1.5…(4)。

另外，在上述本发明的摄像透镜中，上述第2透镜组包括具有负的放大率的透镜，上述第2透镜组所包括的至少具有1个负的放大率的透镜的对d线的阿贝数优选为40以下。

另外，在上述本发明的摄像透镜中，光圈优选被配置在物体侧而非上述第2透镜组的最靠近物体侧的透镜。

另外，在上述本发明的摄像透镜中，将上述第1透镜组的最靠近物体侧的面的顶点至入射光瞳的距离设为ENP，将上述第1透镜组的最靠近物体侧的面至像面的光轴上的距离设为L时，优选满足下述条件式(5)：

ENP/L<0.5…(5)。

进一步在上述本发明的摄像透镜中，上述第4透镜组包括接合透镜，将该接合透镜的最靠近物体侧的透镜的对d线的阿贝数设为v_F4，将上述接合透镜的最靠近像侧的透镜的对d线的阿贝数设为v_R4时，优选满足下述条件式(6)：

v _F4/v _R4>1.0…(6)。

另外，在上述本发明的摄像透镜中，将上述第4透镜组的焦距设为f₄，将整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(7)：

—0.3<f₄/f<—0.5…(7)。

另外，在上述本发明的摄像透镜中，将上述第2透镜组中的最靠近物体侧的面至最靠近像侧的面的光轴上的距离设为D₂时，优选满足下述条件式(8)：

3.5<D₂<6.0…(8)。

进一步在上述本发明的摄像透镜中，整个透镜的有效直径优选为15mm以下。所谓“有效直径”是指有效口径的直径。

另外，在计算上述L及Bf时，关于后焦距部分使用已空气换算过的距离。

另外，上述条件式(1)～(8)的各值是将d线(波长587.6nm)作为基准波长的值，只要本说明书无特别说明，就将d线作为基准波长。

本发明的摄像装置，其特征在于，具备上述记载的摄像透镜和将由该摄像透镜形成的光学像转换为电信号的摄像元件。

根据本发明，在至少由4组而成的透镜系统中，因适当地设定了各透镜组的构成，故可提供一边确保良好的光学性能，一边谋求小型化及轻量化的摄像透镜及具备该摄像透镜的摄像装置。

附图说明

图1是本发明的一实施方式所涉及的摄像透镜的光路图。

图2是表示本发明的实施例1所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图3是表示本发明的实施例2所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图4是表示本发明的实施例3所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图5是表示本发明的实施例4所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图6是表示本发明的实施例5所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图7是表示本发明的实施例6所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图8是表示本发明的实施例7所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图9是表示本发明的实施例8所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图10是表示本发明的实施例9所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图11是表示本发明的实施例10所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图12是表示本发明的实施例11所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图13是表示本发明的实施例12所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图14是表示本发明的实施例13所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图15是表示本发明的实施例14所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图16是表示本发明的实施例15所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。

图17是本发明的实施例1所涉及的摄像透镜的各像差图。

图18是本发明的实施例2所涉及的摄像透镜的各像差图。

图19是本发明的实施例3所涉及的摄像透镜的各像差图。

图20是本发明的实施例4所涉及的摄像透镜的各像差图。

图21是本发明的实施例5所涉及的摄像透镜的各像差图。

图22是本发明的实施例6所涉及的摄像透镜的各像差图。

图23是本发明的实施例7所涉及的摄像透镜的各像差图。

图24是本发明的实施例8所涉及的摄像透镜的各像差图。

图25是本发明的实施例9所涉及的摄像透镜的各像差图。

图26是本发明的实施例10所涉及的摄像透镜的各像差图。

图27是本发明的实施例11所涉及的摄像透镜的各像差图。

图28是本发明的实施例12所涉及的摄像透镜的各像差图。

图29是本发明的实施例13所涉及的摄像透镜的各像差图。

图30是本发明的实施例14所涉及的摄像透镜的各像差图。

图31是本发明的实施例15所涉及的摄像透镜的各像差图。

图32是本发明的实施例1所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图33是本发明的实施例2所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图34是本发明的实施例3所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图35是本发明的实施例4所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图36是本发明的实施例5所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图37是本发明的实施例6所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图38是本发明的实施例7所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图39是本发明的实施例8所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图40是本发明的实施例9所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图41是本发明的实施例10所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图42是本发明的实施例11所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图43是本发明的实施例12所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图44是本发明的实施例13所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图45是本发明的实施例14所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图46是本发明的实施例13所涉及的摄像透镜的彗形像差图。

图47是说明本发明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～轴上光线的最外周光线，3～轴外光线的主光线，4～轴外光线的最外周光线，5～摄像元件，11～遮光机构，100～汽车，101、102～车外相机，103～车内相机，Di～第i个面和第i+1个面的光轴上的面间隔，Pim～成像位置，L1、L21、L22、L3、L4、L41、L42～透镜，PP～光学构件，Ri～第i个面的曲率半径，St～孔径光圈，Z～光轴。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的实施方式。首先，说明本发明的摄像透镜的实施方式，然后说明摄像装置的实施方式。

图1表示本发明的一实施方式所涉及的摄像透镜1的透镜剖面图。图1也一并表示轴上光线的最外周光线2、轴外光线的主光线3、轴外光线的最外周光线4。另外，该图1所示的构成例对应于图2所示的下述实施例1的透镜构成。另外，图3～图16表示本发明的实施方式所涉及的摄像透镜的其他构成例的透镜剖面图，这些对应于下述的实施例2～15的透镜构成。

本发明的实施方式所涉及的摄像透镜从物体侧依次具备：第1透镜组G1，其整体具有正的放大率(パワ—)；第2透镜组G2，其最靠近物体侧的透镜的物体侧的面将凹面朝向物体侧；第3透镜组G3，其由具有正的放大率的单透镜而成；第4透镜组G4，其整体具有负的放大率。

另外，图1～图16考虑了摄像透镜适用于摄像装置的情况，也图示了在包括摄像透镜的成像位置Pim的像面配置的摄像元件5。摄像元件5是将由摄像透镜形成的光学像转换为电信号的元件，例如，由CCD图像传感器等而成。

另外，在适用于摄像装置时，根据装设透镜的相机侧的构成，优选配置玻璃罩或低通滤波器或红外线截止滤波器等，图1、图2、图4～图16表示在透镜系统和摄像元件5之间配置设想这些的平行平板状的光学构件PP的例子。例如，在车载相机使用，并作为夜间视觉辅助用暗视相机使用本摄像透镜时，在透镜系统和摄像元件之间插入滤波器从紫外光去掉青色光也可以。

另外，也可以在各透镜之间配置这些各种滤波器替代在透镜系统和摄像元件5之间配置低通滤波器或去掉特定的波长区域的各种滤波器等。或者也可在 第1透镜组G1至第4透镜组G4的任意透镜的透镜面进行具有与各种滤波器相同作用的涂布。

第1透镜组G1优选只由将凸面朝向物体侧的单透镜构成。通过第1透镜组G1由将凸面朝向物体侧的具有正的放大率的单透镜构成，可良好地校正彗形像差。另外，通过第1透镜组G1由单透镜构成，可构成少量的透镜片数，可有助于小型化、轻量化及低成本化。另外，第1透镜组G1也可由多个透镜构成。

第2透镜组G2通过构成为最靠近物体侧的透镜的物体侧的面将凹面朝向物体侧，可良好地校正像面弯曲(像面湾曲)和球面像差，以保持F值为小的状态，并可获得良好的光学性能。同时，可使轴外光线沿光轴折射，可将透镜系统的径方向的尺寸变小。

而且，第2透镜组G2的最靠近像侧的透镜的像侧的面更优选构成为将凸面朝向像侧，这时，可进一步良好地校正像面弯曲。

第2透镜组G2也可由1片透镜构成，或也可由多个透镜构成。第2透镜组G2由1片透镜构成时，优选为将凹面朝向物体侧的弯月形状的透镜。

另外，第2透镜组G2由2片透镜构成时，例如，优选由将凹面朝向物体侧的透镜及将凸面朝向像侧的透镜从物体侧以此顺序接合的接合透镜构成。在第2透镜组G2中，通过使最靠近物体侧的面为凹面，并使最靠近像侧的面为凸面，可良好地校正像面弯曲。另外，通过使第2透镜组G2为接合透镜，可在可视至红外的宽波段良好地校正轴上色像差和倍率色像差。

第2透镜组G2构成为包括接合透镜时，由正透镜和负透镜而成的接合透镜在色像差校正方面较为优选。这时，也可成为从物体侧依次将凹面朝向物体侧的负透镜和将凸面朝向像侧的正透镜的接合透镜，或者也可作为从物体侧依次将凹面朝向物体侧的正透镜和将凸面朝向像侧的负透镜的接合透镜。

第2透镜组G2包含由正透镜和负透镜而成的接合透镜时，此正透镜优选为双凸透镜，由此，可加强正的放大率，有利于像差校正。

另外，第2透镜组G2包括负透镜时，此负透镜的对d线的阿贝数优选为40以下。通过选择这样的材质，可良好地校正轴上色像差及倍率色像差。

第2透镜组G2也可构成为整体具有正的放大率，或也可构成整体具有负的放大率。

第3透镜组G3优选只由将凸面朝向物体侧的单透镜构成。通过使第3透镜组G3为将凸面朝向物体侧的具有正的放大率的单透镜，可良好地校正球面像差。第3透镜组的具有正的放大率的单透镜优选构成为物体侧的面的曲率半径的绝对值小于像侧的面的曲率半径的绝对值，这时，可进一步良好地校正球面像差和彗形像差。另外，通过第3透镜组G3只由单透镜构成，与由多片透镜构成时相比可缩短全长，可有助于小型化。

第4透镜组G4也可由1片透镜构成，或也可由多片透镜构成。第4透镜组G4由1片透镜构成时，优选为将凹面朝向物体侧的弯月形状的透镜。

另外，第4透镜组G4由2片透镜构成时，例如，优选由将凹面朝向物体侧的透镜和将凸面朝向像侧的透镜从物体侧以此顺序接合的接合透镜构成。通过使第4透镜组G4为接合透镜，可在可见光至红外的宽波段良好地校正轴上色像差和倍率色像差。

第4透镜组G4构成为包括接合透镜时，其接合透镜由具有正的放大率的透镜和具有负的放大率的透镜而成在色像差校正方面较为优选。这时，可以在物体侧配置具有正的放大率的透镜，也可在像侧配置具有正的放大率的透镜。另外，包含第4透镜组的接合透镜也可由具有负的放大率的透镜和具有负的放大率的透镜而成。

第4透镜组G4包括接合透镜时，其接合透镜的最靠近物体侧的透镜的阿贝数优选为40以下，这时，可良好地校正轴上色像差和倍率色像差。

在此，图1～图9、图12、图13所示的摄像透镜为4组6片构成，孔径光圈(孔径光阑：開口

り)St被配置在第1透镜组G1和第2透镜G2之间。具体而言，这些摄像透镜的第1透镜组G1由透镜L1而成，第2透镜组G2由透镜L21及透镜L22的接合透镜而成，第3透镜组G3由透镜L3而成，第4透镜组G4由透镜L41及透镜L42的接合透镜而成。

另外，图10所示的摄像透镜为4组6片构成，孔径光圈St被配置在比第1透镜组G1更靠近物体侧。图10所示的摄像透镜的第1透镜组G1由透镜L1而成，第2透镜组G2由透镜L21及透镜L22的接合透镜而成，第3透镜组G3由透镜L3而成，第4透镜组G4由透镜L41及透镜L42的接合透镜而成。

另外，图11所示的摄像透镜为4组5片构成，孔径光圈St被配置在比第1透镜组G1更靠近物体侧。图11所示的摄像透镜的第1透镜组G1由透镜L1 而成，第2透镜组G2由透镜L2而成，第3透镜组G3由透镜L3而成，第4透镜组G4由透镜L41及透镜L42的接合透镜而成。

此外，图14～图16所示的摄像透镜为4组5片构成，孔径光圈St被配置在第1透镜组G1和第2透镜G2之间。具体而言，这些摄像透镜的第1透镜组G1由透镜L1而成，第2透镜组G2由透镜L21及透镜L22的接合透镜而成，第3透镜组G3由透镜L3而成，第4透镜组G4由透镜L4而成。

另外，图1～图16中的孔径光圈St不表示形状或大小，表示光轴Z上的位置。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，将从第1透镜组G1的最靠近物体侧的面至像面的光轴上的距离设为L，将第4透镜组G4的最靠近像侧的面至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(1)、(2)。另外，作为优选的方式，也可以满足下述条件式(1)、(2)的其中一方，或者也可以满足下述条件式(1)、(2)的双方。

0.8<L/f<1.7…(1)

0.2<Bf/f<0.4…(2)

超出条件式(1)的上限时，全长变长不能达成小型化的目的。若超出条件时(1)的下限，全长变得过短而难以加工各透镜，或整个系统的焦距变得过长、视角变得太小。

若超出条件时(2)的上限，后焦距变得过长，难以抑制全长为短。超出条件时(2)的下限时，后焦点变得过短，难以在透镜系统和摄像元件之间插入IR截止滤波器或UV截止滤波器等各种滤波器。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，将第2透镜组G2的焦距设为f₂，将整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(3)。

—1.0<f/f₂<1.0…(3)

条件式(3)规定第2透镜组G2的焦距的适当范围。超出条件式(3)的上限或下限时，球面像差变大，难以实现F值小又明亮的光学系统、获得良好的像。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，将第2透镜组G2的最靠近物体侧的面的曲率半径设为R_2A，将第2透镜组G2的最靠近像侧的面的曲率半径设为R_2B时，优选满足下述条件式(4)。

0.3<R_2A/R_2B<1.5…(4)

将第2透镜组G2视为1个组时，条件式(4)规定该组的射入面和射出面的曲率半径的适当范围。超出条件式(4)的上限或下限时，难以良好地校正像面弯曲。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，优选为，将孔径光圈St配置比第2透镜组G2的最靠近物体侧的透镜更靠近物体侧。通过构成为第1透镜组G1具有正的放大率，孔径光圈St被配置在比第2透镜组G2的最靠近物体侧的透镜面更靠近物体侧，可一边良好地校正像差，一边使入射光瞳位置位于物体侧。由此，靠近物体侧的透镜的光线高度变低，可缩小透镜的有效口径()，所以，可缩小透镜的露出面积。例如，用作车载用相机时，因优选不损坏外观地缩小透镜的露出面积，所以，上述构成有效。

作为上述孔径光圈St的位置，可以是第1透镜组G1和第2透镜组G2之间，也可以是比第1透镜组G1更靠近物体侧。在第1透镜组G1和第2透镜组G2之间配置孔径光圈St时，因能够一边良好地校正彗形像差，一边使入射光瞳位置位于物体侧方向，所以，在性能方面成为有利的构成。

另外，将孔径光圈St配置在比第1透镜组G1更靠近物体侧时，因可使入射光瞳位置位于比透镜系统更靠近物体侧、可最小限地抑制透镜的露出面积，所以，成为有利于小型化的构成。另外，第1透镜组G1由多个透镜构成时，孔径光圈St也可被包括在第1透镜组G1中。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，将第1透镜组G1的从最靠近物体侧的面的顶点到入射光瞳的距离设为ENP，将第1透镜组G1的从最靠近物体侧的面到像面的光轴上的距离设为L时，优选满足下述条件式(5)。

ENP/L<0.5…(5)

通过满足条件式(5)，可缩小最靠近物体侧的透镜的露出到外部的透镜口径。超出条件式(5)的范围时，最靠近物体侧的透镜的露出到外部的透镜口径变大，例如，用作车载用相机时，恐怕会损坏车的外观。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，第4透镜组G4包括接合透镜，将该接合透镜的最靠近物体侧的透镜的对d线的阿贝数设为v _F4，将上述接合透镜的最靠近像侧的透镜的对d线的阿贝数设为v_R4时，优选满足下述条件式(6)。

v _F4/v _R4>1.0…(6)

条件式(6)规定第4透镜组G4的接合透镜的适当的材质。若超出条件式(6)的范围，则难以良好地校正轴上色像差和倍率色像差。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，将第4透镜组G4的焦距设为f₄，将整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(7)。

—3.0<f₄/f<—0.5…(7)

条件式(7)规定第4透镜组G4的焦距的适当范围。超出条件式(7)的上限时，虽可良好地校正像面弯曲，但难以校正彗形像差。超出条件式(7)的下限时，难以校正像面弯曲。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，将从第2透镜组G2中的最靠近物体侧的面至最靠近像侧的面的光轴上的距离设为D₂时，优选满足下述条件式(8)。

3.5<D₂<6.0…(8)

超出条件式(8)的上限时，第2透镜组G2变大型化，有悖于整个系统的小型化的目的。通过设为条件式(8)的下限以上，能够分离轴上光束和轴外光束，可良好地校正像面弯曲。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，整个透镜的有效直径优选为15mm以下，由此，可谋求径向的小型化，可缩小透镜的露出面积。此外，在本实施方式所涉及的摄像透镜中，整个透镜的有效直径更优选为10mm以下。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，将露出口径设为X，将第1透镜组G1的最靠近物体侧的面至像面的光轴上的距离设为L时，优选为满足下述条件式(9)。此处，露出口径X在孔径光圈St被配置于比整个系统的最靠近物体侧的透镜更靠近物体侧时，为孔径光圈St的孔径部的直径，其他为最靠近物体侧的透镜的有效径。

X/L≤0.5…(9)

通过构成为满足条件式(9)，可缩小露出的透镜径，例如，用作车载相机时，在不损坏车的外观方面有效。

另外，在本实施方式所涉及的摄像透镜中，将第1透镜组G1的焦距设为f₁，将整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(10)。

0.5<f₁/f<1.5…(10)

超出条件式(10)的上限时，难以良好地校正彗形像差。超出条件式(10)的下限时，后焦点变短，且难以校正像面弯曲。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，将第3透镜组G3的焦距设为f₃，将整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(11)。

1.0<f₃/f<3.5…(11)

若超出条件式(11)的上限，则难以校正彗形像差。若超出条件式(11)的下限，则难以校正像面弯曲。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，第2透镜组G2包括由具有正的放大率的透镜及具有负的放大率的透镜而成的接合透镜时，将构成该接合透镜的正透镜的对d线的阿贝数设为v_P2，将负透镜的对d线的阿贝数设为v_n2时，优选满足下述条件式(12)。

v_P2/v_n2>1.0…(12)

若超出条件式(12)的下限，则难以良好地校正轴上色像差和倍率色像差。

在本实施方式所涉及的摄像透镜中，进一步优选满足条件式(12—2)，这时，轴上色像差和倍率色像差的校正变得更有利。

v_P2/v_n2>1.4…(12—2)

下述的实施例1～12的透镜材质全部使用玻璃。本发明的摄像透镜也可如此由玻璃构成所有透镜，或也可由透明的陶瓷、塑料构成。

另外，本摄像透镜中，例如，在车载用相机等的严酷的环境中使用时，配置在最靠近物体侧的透镜优选使用强于因风雨导致的表面裂化、因直射日光导致的温度变化，进一步强于油脂·洗涤剂等化学药品的材质，即，优选使用耐水性、耐气候性、耐酸性、耐药品性等高的材质。

另外，被配置在最靠近物体侧的透镜的材质优选使用坚固的、不易碎的材质，具体而言，优选使用玻璃或透明的陶瓷。陶瓷比通常的玻璃具有强度高，耐热性高的性质。

另外，本摄像透镜，例如，适用于车载用相机时，被要求可在从寒冷地域的外部气候至热带地区的夏天的车内的大的温度范围使用。在大的温度范围使用时，透镜的材质优选使用线膨胀系数小的材质。

另外，为制作廉价的透镜，所有的透镜优选为球面透镜。或为良好地校正各像差，也可使用非球面透镜。而且，为形成精度良好的低成本的非球面，也可将塑料用作透镜材质。

另外，通过各透镜间的有效口径外的光束变成杂散光到达像面，因恐怕会成为重像，所以，根据需要优选设置截断此杂散光的遮光机构。作为此遮光机构，例如，可在透镜的像侧的有效口径外部分涂上不透明的涂料，或也可设置不透明的板材。或者，作为遮光机构，也可在成为杂散光的光束的光路设置不透明的板材。作为1例，图1表示了在透镜L42的像侧的面设置遮光机构11的例子。

[实施例]

接下来，说明本发明所涉及的摄像透镜的具体的数值实施例。

<实施例1>

实施例1所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表1。在表1的透镜数据中，面号表示将最靠近物体侧的构成要素的面作为第1个，并随着朝向像侧依次增加的第i个(i＝1、2、3、…)的面号。另外，表1的透镜数据也包括附上了孔径光圈St及光学构件PP。

表1的Ri表示第i个(i＝1、2、3、…)面的曲率半径，Di表示第i个(i＝1、2、3、…)面和第i+1个面的光轴Z上的面间隔。另外，Ndj表示将最靠近物体侧的光学要素作为第1，并随着朝向像侧依次增加的第j个(i＝1、2、3、…)光学要素的对d线的折射率，v dj表示第j个光学要素的对d线的阿贝数。表1中，曲率半径及面间隔单位为mm，曲率半径向物体侧凸时为正，向像侧凸时为负。

在表1的各种数据中，FNo.为F值，ω为半视角，L为整个系统的第1透镜L1的物体侧的面至像面的光轴Z上的距离(后焦距部分为空气换算)，Bf为已空气换算过的后焦距，f为整个系统的焦距，f₁为第1透镜组G1的焦距，f₂为第2透镜组G2的焦距，f₃为第3透镜组G3的焦距，f₄为第4透镜组G4的焦距。在表1的各种数据中，ω的单位为度，FNo.和ω以外的单位全部为mm。另外，表1中的记号含义对下述的实施例也相同。

[表1]

实施例1

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

实施例1的透镜构成图示于图2。图2中的符号Ri、Di(i＝1、2、3、…)对应于表1的Ri、Di。图2的符号也包括附上了孔径光圈St及光学构件PP。

<实施例2>

实施例2所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表2，透镜构成图示于图3。在图3中，符号Ri、Di对应于表2的Ri、Di。另外，表2及图3所示的实施例2的构成例虽表示不包括光学构件PP，但关于实施例2的透镜系统，与其他实施例相同，也可在透镜系统和像面之间插入光学构件使用。

[表2]

实施例2

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

<实施例3>

实施例3所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表3，透镜构成图示于图4。在图4中，符号Ri、Di对应于表3的Ri、Di。

[表3]

实施例3

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

<实施例4>

实施例4所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表4，透镜构成图示于图5。在图5中，符号Ri、Di对应于表4的Ri、Di。

[表4]

实施例4

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

<实施例5>

实施例5所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表5，透镜构成图示于图6。在图6中，符号Ri、Di对应于表5的Ri、Di。

[表5]

实施例5

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

<实施例6>

实施例6所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表6，透镜构成图示于图7。在图7中，符号Ri、Di对应于表6的Ri、Di。

[表6]

实施例6

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

<实施例7>

实施例7所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表7，透镜构成图示于图8。在图8中，符号Ri、Di对应于表7的Ri、Di。

[表7]

实施例7

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

<实施例8>

实施例8所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表8，透镜构成图示于图9。在图9中，符号Ri、Di对应于表8的Ri、Di。

[表8]

实施例8

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

<实施例9>

实施例9所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表9，透镜构成图示于图10。在图10中，符号Ri、Di对应于表9的Ri、Di。

[表9]

实施例9

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

<实施例10>

实施例10所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表10，透镜构成图示于图11。在图11中，符号Ri、Di对应于表10的Ri、Di。

[表10]

实施例10

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

<实施例11>

实施例11所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表11，透镜构成图示于图12。在图12中，符号Ri、Di对应于表11的Ri、Di。

[表11]

实施例11

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

<实施例12>

实施例12所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表12，透镜构成图示于图13。在图13中，符号Ri、Di对应于表12的Ri、Di。

[表12]

实施例12

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

<实施例13>

实施例13所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表13，透镜构成图示于图14。在图14中，符号Ri、Di对应于表13的Ri、Di。

[表13]

实施例13

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

<实施例14>

实施例14所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表14，透镜构成图示于图15。在图15中，符号Ri、Di对应于表14的Ri、Di。

[表14]

实施例14

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

<实施例15>

实施例15所涉及的摄像透镜的透镜数据及各种数据示于表15，透镜构成图示于图16。在图16中，符号Ri、Di对应于表15的Ri、Di。

[表15]

实施例15

透镜数据　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种数据

实施例1～15的摄像透镜的对应于条件式(1)～(12)的值示于表16及表17。如从这些表得知，实施例1～15全部满足条件式(1)～(12)。

[表16]

[表17]

上述实施例1～15所涉及的摄像透镜的球面像差、像散、畸变(歪曲像差)、倍率色像差的像差图分别示于图17～图31。虽在各像差图中，表示以d线(波长587.56nm)作为基准波长的像差，但在球面像差图、倍率色像差图以及彗形像差图中也表示关于F线(波长486.1nm)、C线(波长656.3nm)、S线(波长852.11nm)的像差。畸变图使用整个系统的焦距f、半视角θ(使用变数，0≦θ≦ω)，将理想像高设为f×tanθ，表示由此的偏移量。球面像差图的FNo.为F值，其他像差图的ω表示半视角。

如从图17～图46得知，上述实施例1～实施例15良好地校正了各像差。特别是上述实施例1～实施例15在可视区域至近红外的宽波段良好地校正了色像差。

另外，在上述实施例1～15，F值为2.0，成为适合适用于车载用相机或监视相机的明亮的光学系统。对此，专利文献1～3所述的光学系统的F值为2.8，成为对于适用车载用相机或监视相机过暗的光学系统。

上述实施例1～15的摄像透镜，因具有良好的光学性能、可实现小型化及轻量化，所以，可适合用于为拍摄汽车前方、侧方、后方等影像的车载用相机等。

图47表示作为使用例，在汽车100搭载本实施方式的摄像透镜及摄像装置的状态。在图47，汽车100具备：车外相机101，其为拍摄其助手席侧侧面的死角范围；车外相机102，其为拍摄汽车100的后侧的死角范围；车内相机103，其被安装在后视镜的背面，为拍摄与驾驶员相同的视野范围。车外相机101、车外相机102和车内相机103为摄像装置，且具备基于本发明的实施方式的摄像透镜1和将由摄像透镜1形成的光学像转换为电信号的摄像元件5。

如上所述，本发明的实施方式所涉及的摄像透镜1，因谋求小型化及轻量化，具有良好的光学性能，所以，车外相机101、102及车内相机103也可构成为小型、轻量，在其摄像元件5的摄像面可成像良好的像。

以上，例举实施方式及实施例说明了本发明，但本发明不限定于上述实施方式及实施例，可以进行各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值不限定于上述各数值实施例所示的值，可取其他值。

另外，在摄像装置的实施方式，虽以图示说明了在车载用相机适用本发明的例子，但本发明并不限定于此用途，例如，也可适用于便携终端用相机或监视相机等。

Claims (16)

1.一种摄像透镜，其特征在于，

由4组5枚或4组6枚透镜构成该摄像透镜，从物体侧依次具备：第1透镜组，其整体具有正的放大率；第2透镜组，其最靠近物体侧的透镜的物体侧的面将凹面朝向物体侧；第3透镜组，其由具有正的放大率的单透镜而成；第4透镜组，其整体具有负的放大率，将从上述第2透镜组中的最靠近物体侧的面到最靠近像侧的面的光轴上的距离设为D₂，将整个系统的焦距设为f，将上述第3透镜组的焦距设为f₃时，满足下述条件式：

3.5mm＜D₂＜6.0mm，

1.0＜f3/f＜3.5，

上述第2透镜组的最靠近像侧的透镜的像侧的面将凸面朝向像侧。

2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

将从上述第1透镜组的最靠近物体侧的面到像面的光轴上的距离设为L，将从上述第4透镜组即最接近像侧的透镜组的最靠近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(1)、(2)：

0.8＜L/f＜1.7…(1)

0.2＜Bf/f＜0.4…(2)。

3.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

上述第2透镜组由将凹面朝向物体侧的透镜及将凸面朝向像侧的透镜从物体侧以此顺序接合而成的接合透镜构成。

4.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

上述第1透镜组由将凸面朝向物体侧的单透镜而成，

上述第4透镜组由将凹面朝向物体侧的透镜及将凸面朝向像侧的透镜从物体侧以此顺序接合而成的接合透镜构成。

5.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

上述第1透镜组由将凸面朝向物体侧的单透镜构成，

上述第4透镜组由将凹面朝向物体侧的弯月形状的单透镜构成。

6.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

将上述第2透镜组的焦距设为f₂，将整个系统的焦距设为f时，满足下述条件式(3)：

-1.0＜f/f₂＜1.0…(3)。

7.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

将上述第2透镜组的最靠近物体侧的面的曲率半径设为R_2A，将上述第2透镜组的最靠近像侧的面的曲率半径设为R_2B时，满足下述条件式：

0.3＜R_2A/R_2B＜1.5…(4)。

8.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

上述第2透镜组包含具有负的放大率的透镜，上述第2透镜组所包含的、至少1个具有负的放大率的透镜相对于d线的阿贝数为40以下。

9.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

光阑被配置得比上述第2透镜组的最靠近物体侧的透镜更靠近物体侧。

10.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

将从上述第1透镜组的最靠近物体侧的面的顶点到入射光瞳的距离设为ENP，将从上述第1透镜组的最靠近物体侧的面到像面的光轴上的距离设为L时，满足下述条件式(5)：

ENP/L＜0.5…(5)。

11.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

上述第4透镜组包含接合透镜，将该接合透镜的最靠近物体侧的透镜相对于d线的阿贝数设为ν_F4，将上述接合透镜的最靠近像侧的透镜相对于d线的阿贝数设为ν_R4时，满足下述条件式(6)：

ν_F4/ν_R4＞1.0…(6)。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，

将上述第4透镜组的焦距设为f₄，将整个系统的焦距设为f时，满足下述条件式(7)：

-3.0＜f₄/f＜-0.5…(7)。

13.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

整个透镜的有效直径为15mm以下。

14.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

将从所述第1透镜组的最靠近物体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，满足下述的条件式(1)：

0.8＜L/f＜1.7…(1)。

15.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

将从所述第4透镜组的最接近像侧的透镜组的最靠近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，满足下述的条件式(2)：

0.2＜Bf/f＜0.4…(2)。

16.一种摄像装置，其特征在于，

具备：

权利要求1～15中任一项所述的摄像透镜；以及

将由该摄像透镜形成的光学像转换为电信号的摄像元件。

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