CN101990647B - 摄像透镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种摄像透镜，其物体侧顺次配置：由将凸面朝向物体侧的具有负的折射力的弯月透镜构成的第1透镜(L 11)、由具有正的折射力的双凸透镜构成的第2透镜(L 12)、具有负的折射力的第3透镜(L 13)、由将凸面朝向像面IMG侧并具有正的折射力的弯月透镜构成的第4透镜组(L 14)。并且，疼通过满足规定的条件，能够在不损失光学系统的紧凑性以及高的光学性能的情况下，对在透镜最终面和摄像元件之间产生的重影、由最靠物体侧的透镜面反射的光成为原因而产生的重影进行抑制。

Description

摄像透镜

技术领域

本发明涉及适用于CCD(Charged Coupled Device)，CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等固体摄像元件所具备的摄像装置的小型轻量的摄像透镜。

背景技术

近年来，能够向车辆搭载的摄像装置(车载摄像机)正在普及。在车载摄像机，谋求小型、简易的构成、且能够得到明亮的像的可靠性的高的透镜。例如，由于担心车辆内的高温，因此优选不使用容易受到温度变化影响的胶合(接合)透镜的构成。另外，作为车载摄像机，也有使用高动态范围摄像机、取入对所摄影的图像中的人、物进行认知的方法。谋求在对图像进行认知时，即使对面来车的头部灯光直接入射到摄像机的情况下也能够对摄像元件、各透镜面所产生的重影、杂光进行抑制以使得能够正确地对人、物进行认知。

另外，作为车载摄像机中所使用的摄像透镜，以移动中的摄影为目的，因此多数情况下采用减少了驱动部分并且不进行与物体的距离相对应的对焦的全景聚焦(パンフオ一カス)的透镜。此外，在车载摄像机中，夜间，由于存在对面来车的头部灯光直接进入摄像机的情况，因此谋求在摄像元件、各透镜面中产生重影、杂光。

在能够搭载于这种车载摄像机的小型、简易的构成中，具有能够得到明亮的像的摄像透镜几个提案(例如，参照专利文献1、2)。

【专利文献1】特开2004-240123号公报

【专利文献2】特开平6-308384号公报

然而，在专利文献1所记载的摄像透镜中，存在虽然是简易的构成，但是球面像差的校正不充分的问题。此外，由于出射光瞳(射出瞳)位置接近于像面，因此向像面的光线入射角较大，在CCD、CMOS等的固体摄像元件的情况下，存在引起周边光量的降低等的问题。

另外，专利文献2所记载的摄像透镜中，能够得到F 2.0的大口径的且明亮的像，但是存在球面像差的校正不充分的问题。此外，由于出射光瞳位置接近于像面，因此向像面的光线入射角较大，在CCD、CMOS等的固体摄像元件的情况下，存在引起周边光量的降低等的问题。

本发明目的在于提供一种小型、高性能的摄像透镜，其为了解决上述的以往技术所涉及的问题点，而能够对摄像元件、各透镜面中产生的重影进行抑制，并对各透镜中产生的诸像差良好地进行校正。

发明内容

为了解决上述课题，实现目的，本发明第一项的发明所涉及的摄像透镜具备：从物体侧顺次配置的具有负的折射力的第1透镜、具有正的折射力的第2透镜、具有负的折射力的第3透镜、将凸面朝向像侧并具有正的折射力的第4透镜，

并满足以下的条件式：

(1)θ≥30°

(2)f/R₁≥0.3

其中，θ表示从所述摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值，f表示所述摄像透镜的焦距，R₁表示所述摄像透镜的第1面的曲率半径。

根据本发明第1项，能够对在摄像透镜最终面和摄像元件之间以及最物体面和摄像元件之间产生的重影有效地进行抑制。

另外，本发明第2项所涉及的摄像透镜的特征在于，在本发明第1项所记载的发明中，设所述第1透镜的d线中的折射率为n₁时，满足以下的条件式。

(3)n₁≥1.51

根据本发明第2项，在满足本发明第1项记载的条件的摄像透镜中，能够对最物体面和摄像元件之间产生的重影有效地进行抑制。

另外，本发明第3项所涉及的摄像透镜的特征在于，在本发明第1项记载的发明中，在所述第2透镜的至少1面形成非球面。

根据本发明第3项，能够对球面像差有效地进行校正。

另外，本发明第4项所涉及的摄像透镜的特征在于，在本发明第1项记载的发明中，由所述第2透镜构成双凸透镜。

根据本发明第4项，能够对摄像透镜中的第2透镜的折射力进行强化，对球面像差更有效地进行校正。

另外，本发明第5项所涉及的摄像透镜的特征在于，在本发明第1～4中任何一项所记载的发明中，由将凸面朝向物体侧的弯月透镜构成所述第1透镜。

根据本发明第5项，能够降低摄像透镜的最靠物体侧面向像侧反射的光引起而产生的重影。

另外，本发明第6项所涉及的摄像透镜的特征在于，具备：从物体侧顺次配置的具有正的折射力的第1透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组、由将凹面朝向所述物体侧的弯月透镜构成的第4透镜组，并满足以下的条件式：

(4)BF/L≥0.3

(5)θ≥15.0°

其中，BF表示所述摄像透镜的后焦距长，L表示从所述摄像透镜中的第1面到像面的距离，θ表示从所述摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值。

根据本发明第6项，能够对摄像透镜最终面和摄像元件之间产生的重影有效地进行抑制。

另外，本发明第7项所涉及的摄像透镜，在本发明第6项记载的发明中，设所述摄像透镜的焦距为f，设所述摄像透镜中的第1面的曲率半径为R₁时，满足以下的条件式。

(6)f/R₁≥0.5

根据本发明第7项，能够对来自摄像元件的反射光再次由摄像透镜的最靠物体侧面反射所引起而产生的重影有效地进行抑制。

另外，本发明第8项所涉及的摄像透镜的特征在于，在本发明第6项记载的发明中，设所述第3透镜组和所述第4透镜组之间隔为D_3-4时，满足以下的条件式。

(7)D_3-4/f≤0.08

根据本发明第8项，能够实现摄像透镜的小型化，并能够对像场弯曲良好地进行校正。

另外，本发明第9项所涉及的摄像透镜中，在本发明第6项记载的发明中，设所述第3透镜组的d线中的折射率为n₃时，满足以下的条件式。

(8)n₃≥1.72

根据本发明第9项，能够确保像面的平坦性，使像面的位置一定，并能够维持成像性能。

另外，本发明第10项所涉及的摄像透镜中，本发明第6项记载的发明中，设所述第3透镜组的像侧的面的焦距为f₃时，满足以下的条件式。

(9)2.0≥f/f₃≥1.35

根据本发明第10项，能够对主要由摄像透镜的第2透镜组产生的球面像差良好地进行校正。

另外，本发明第11项所涉及的摄像透镜的特征在于，在本发明第6～10项中其中一项所记载的发明中，由双凸透镜构成所述第3透镜组。

根据本发明第11项，能够对摄像透镜中的第3透镜组的折射力进行强化，并能够对由第2透镜组产生的球面像差有效地进行校正。

根据本发明，可以达到如下效果：即提供一种能够对透镜最终面和摄像元件之间产生的重影、由最靠物体侧的透镜面的反射光引起而产生的重影进行抑制，并能够对由各透镜所产生的诸像差良好地进行校正的小型、高性能的摄像透镜。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的从摄像透镜的最终面射出的光线的样子的概略图。

图2是表示实施例1所涉及的摄像透镜的构成沿光轴的剖面图。

图3是实施例1所涉及的摄像透镜的d线(λ＝587.56n m)中的诸像差图。

图4是表示实施例2所涉及的摄像透镜的构成沿光轴的剖面图。

图5是实施例2所涉及的摄像透镜的d线(λ＝587.56n m)中的诸像差图。

图6是表示实施例3所涉及的摄像透镜的构成的沿光轴的剖面图。

图7是实施例3所涉及的摄像透镜的d线(λ＝587.56n m)中的诸像差图。

图8是表示本发明的实施方式2所涉及的摄像透镜的从最终面射出的光线的样子的概略图。

图9是表示实施例4所涉及的摄像透镜的构成的沿光轴的剖面图。

图10是实施例4所涉及的摄像透镜的d线(λ＝587.6n m)中的诸像差图。

图11是表示实施例5所涉及的摄像透镜的构成的沿光轴的剖面图。

图12是实施例5所涉及的摄像透镜的d线(λ＝587.6n m)中的诸像差图。

图13是表示实施例6所涉及的摄像透镜的构成沿光轴的剖面图。

图14是实施例6所涉及的摄像透镜的d线(λ＝587.6n m)中的诸像差图。

图中：

L₁₁，L₂₁，L₃₁第1透镜

L₁₂，L₂₂，L₃₂第2透镜

L₁₃，L₂₃，L₃₃第3透镜

L₁₄，L₂₄，L₃₄第4透镜

G₁₁，G₂₁，G₃₁第1透镜组

G₁₂，G₂₂，G₃₂第2透镜组

G₁₃，G₂₃，G₃₃第3透镜组

G₁₄，G₂₄，G₃₄第4透镜组

L₃₂₁正透镜

L₃₂₂负透镜

STP  孔径光阑

IMG  像面

具体实施方式

以下，对本发明所涉及的摄像透镜的最佳的实施方式详细地进行说明。

(实施方式1)

对本发明的实施方式1所涉及的摄像透镜进行说明。本发明的实施方式1所涉及的摄像透镜，具备：从物体侧顺次配置的、具有负的折射力的第1透镜、具有正的折射力的第2透镜、具有负的折射力的第3透镜、将凸面朝向像侧的具有正的折射力的第4透镜。

该实施方式1所涉及的摄像透镜假想用于数字视频(デジタルビデオ)摄像机。通常，搭载于数字视频摄像机的摄像元件的受光面具有百分之几十的程度的高的光的反射率，因此成为反射的光产生重影的原因。因此，为了抑制这种重影的产生而对摄像透镜的构成成为特别的顾虑。

首先，该实施方式1所涉及的摄像透镜中，设从最终面射出的中心光束的边缘光线与该光线的射出位置中的透镜法线的所成的角的绝对值为θ时，优选为满足以下的条件式。

(1)θ≥30°

条件式(1)，是用于对由摄像元件的受光面反射光被摄像透镜的最终面再反射时的方向进行规定的式子。通过满足该条件式(1)，由摄像透镜的最终面所再反射的光沿着从光轴远离的方向，能够降低重影光的亮度。另外，考虑条件式(1)时，在摄像透镜的最终面不包含像面封盖玻璃(カバ一ガラス)、滤光器等的平行平板。

图1是表示本发明的实施方式所涉及的摄像透镜的从最终面射出的光线的样子的概略图。图中，θ表示从摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值。从该图可以看出，若从摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线与该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值为30°以上，则能够使得由摄像透镜的最终面向像侧反射的光向着从光轴远离的方向。

另外，该实施方式所涉及的摄像透镜中，设该摄像透镜的焦距为f，设该摄像透镜中的第1面的曲率半径为R₁时，优选为满足以下的条件式。

(2)f/R₁≥0.3

条件式(2)是对摄像透镜的最靠物体侧面的曲率半径进行规定的式。通过满足该条件式(2)，摄像透镜的最靠物体侧面的曲率半径变小。由摄像元件的受光面所反射光由摄像透镜的最靠物体侧面再反射，但是曲率半径较小，因此反射光沿循与入射光不同的路径。为此，再反射光作为重影光而到达摄像元件时较大扩展，能够回避作为重影而较为显眼。

该实施方式所涉及的摄像透镜通过满足条件式(1)、(2)，能够有效地抑制重影的产生。

此外，在该实施方式所涉及的摄像透镜中，设所述第1透镜的d线中的折射率为n₁时，优选为满足以下的条件式。

(3)n₁≥1.51

条件式(3)是对所述第1透镜的折射率进行规定的式子。通过以满足上述条件式(1)、(2)为前提，并进一步满足该条件式(3)，能够更有效地对最靠物体面和摄像元件之间产生的重影进行抑制。

此外，在该实施方式所涉及的摄像透镜中，优选为在所述第2透镜的至少1面形成非球面。通过如此，能够对球面像差有效地进行校正。

此外，该实施方式所涉及的摄像透镜中，通过由双凸透镜构成所述第2透镜，而较为有效。也即，通过由双凸透镜构成所述第2透镜，能够强化摄像透镜中的第2透镜的折射力，能够对球面像差更有效地进行校正。

此外，在该实施方式所涉及的摄像透镜中，也可以用将凸面朝向物体侧的弯月透镜构成所述第1透镜。通过如此，能够降低摄像透镜的最靠物体侧面向像侧反射的光引起而产生的重影。

如以上说明的那样，该实施方式所涉及的摄像透镜，具备上述的那样的特征，因此成为能够抑制透镜最终面和摄像元件之间产生的重影、由最靠物体侧的透镜面向像侧反射的光成为原因而产生的重影，并能够对各透镜所产生的诸像差良好地地进行校正的小型、高性能的摄像透镜。另外，该摄像透镜，通过适宜使用形成有非球面的透镜而构成，从而能够以较少的透镜枚数对诸像差有效地进行校正，并能够谋求光学系统的小型轻量化、制造成本的降低化。此外，该摄像透镜，没有使用胶合(接合)透镜，因此即使在产生急剧的温度变化的情况下，也不会导致光学性能的劣化。

以下，表示本发明的实施方式1所涉及的摄像透镜的实施例。

【实施例1】

图2是表示实施例1所涉及的摄像透镜的构成的沿光轴的剖面图。该摄像透镜是单焦点透镜，从未图示的物体侧顺次配置：由将凸面朝向所述物体侧并具有负的折射力的弯月透镜构成的第1透镜L₁₁、由具有正的折射力的双凸透镜构成的第2透镜L₁₂、具有负的折射力的第3透镜L₁₃、由将凸面朝向像面IMG侧并具有正的折射力的弯月透镜构成的第4透镜L₁₄。在第2透镜L₁₂的两面形成非球面。另外，在第1透镜L₁₁和第2透镜L₁₂之间，配置孔径光阑STP。另外，在像面IMG，配置CCD、CMOS等的摄像元件的受光面。

以下，表示与实施例1所涉及的摄像透镜相关的各种数值数据。

摄像透镜全系统的焦距(f)＝6.9

F号码(ナンバ)＝2.5

半视角(ω)＝28.2°

物距(从摄像透镜第1面到物体的距离)＝60000

摄像透镜中的第1面的曲率半径(R₁)＝13.0000

(与条件式(1)相关的数值)

从摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值(θ)＝31.2°

(与条件式(2)相关的数值)

f/R₁＝0.53

(与条件式(3)相关的数值)

第1透镜L₁₁的d线中的折射率(n₁)＝1.51680

r₁＝13.0000

d₁＝0.7n d ₁＝1.51680v d ₁＝64.2

r₂＝3.2383

d₂＝2.75

r₃＝∞(孔径光阑)

d₃＝2.1

r₄＝6.3709(非球面)

d₄＝2.8 n d ₂＝1.69384v d₂＝53.13

r₅＝-4.8172(非球面)

d₅＝0.58

r₆＝35.5172

d₆＝0.6n d ₃＝1.92286v d₃＝20.88

r₇＝5.2019

d₇＝1.1

r₈＝-8.2593

d₈＝1.9n d₄＝1.69680v d ₅＝55.53

r₉＝-4.9919

d₉＝7.9

r₁₀＝∞(像面)

圆锥系数(ε)以及非球面系数(A、B、C、D、E)

(第4面)

ε＝0，A＝0，

B＝-1.68564×10^-3，C＝1.05730×10^-4，

D＝-2.07866×10^-5，E＝1.76253×10^-6

(第5面)

ε＝0，A＝0，

B＝2.66271×10^-3，C＝1.70415×10^-4，

D＝-4.39613×10^-5，E＝3.58341×10^-6

另外，图3是实施例1所涉及的摄像透镜的d线(λ＝587.56n m)中的诸像差图。另外，像散图中的符号S、T分别表示弧矢方向、正切方向的像差。

【实施例2】

图4是表示实施例2所涉及的摄像透镜的构成的沿光轴的剖面图。该摄像透镜是单焦点透镜，从未图示的物体侧顺次配置：由将凸面朝向所述物体侧并具有负的折射力的弯月透镜构成的第1透镜L₂₁、由具有正的折射力的双凸透镜构成的第2透镜L₂₂、由具有负的折射力的第3透镜L₂₃、由将凸面朝向像面IMG侧并具有正的折射力的弯月透镜构成的第4透镜L₂₄。在第2透镜L₂₂的两面以及第4透镜L₂₄的像面I M G侧的面，形成非球面。另外，在第1透镜L₂₁和第2透镜L₂₂之间，配置孔径光阑STP。另外，在像面IMG，配置CCD、CMOS等的摄像元件的受光面。

以下，表示与实施例2所涉及的摄像透镜相关相关的各种数值数据。

摄像透镜全系统的焦距(f)＝6.9

F号码＝2.5

半视角(ω)＝28.2°

物距(从摄像透镜第1面到物体的距离)＝60000

摄像透镜中的第1面的曲率半径(R₁)＝13.0000

(与条件式(1)相关的数值)

从摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值(θ)＝31.8°

(与条件式(2)相关的数值)

f/R₁＝0.53

(与条件式(3)相关的数值)

第1透镜L₂₁的d线中的折射率(n₁)＝1.51680

r₁＝13.0000

d₁＝0.7n d₁＝1.51680v d₁＝64.2

r₂＝3.2277

d₂＝3.55

r₃＝∞(孔径光阑)

d₃＝1.3

r₄＝6.0200(非球面)

d₄＝2.8n d ₂＝1.69384v d ₂＝53.13

r₅＝-5.0752(非球面)

d₅＝0.58

r₆＝35.5172

d₆＝0.6n d₃＝1.92286v d ₃＝20.88

r₇＝5.2019

d₇＝1.1

r₈＝-8.0171

d₈＝1.9n d ₄＝1.69384v d ₅＝53.13

r₉＝-4.8484(非球面)

d₉＝7.9

r₁₀＝∞(像面)

圆锥系数(ε)以及非球面系数(A、B、C、D、E)

(第4面)

ε＝0，A＝0，

B＝-6.07493×10^-4，C＝-1.37313×10^-4，

D＝4.24541×10^-5，E＝-1.98261×10^-6

(第5面)

ε＝0，A＝0，

B＝3.78002×10^-3，C＝-1.11800×10^-4，

D＝2.78731×10^-5，E＝-4.91814×10^-7

(第9面)

ε＝0，A＝0，

B＝-1.74764×10^-4，C＝3.23165×10^-5，

D＝3.01336×10^-7，E＝-5.00643×10^-7

另外，图5是实施例2所涉及的摄像透镜的d线(λ＝587.56n m)中的诸像差图。另外，像散图中的符号S、T，分别表示弧矢方向、正切方向的像差。

【实施例3】

图6是表示实施例3所涉及的摄像透镜的构成的沿光轴的剖面图。该摄像透镜是单焦点透镜，从未图示的物体侧顺次配置：由将凸面朝向所述物体侧并具有负的折射力的弯月透镜构成的第1透镜L₃₁、由具有正的折射力的双凸透镜构成的第2透镜L₃₂、具有负的折射力的第3透镜L₃₃、由将凸面朝向像面IMG侧并具有正的折射力的弯月透镜构成的第4透镜L₃₄。在第2透镜L₃₂以及第4透镜L₃₄的分别两面，形成非球面。另外，在第1透镜L₃₁和第2透镜L₃₂之间，配置孔径光阑STP。另外，在像面IMG，配置CCD、CMOS等的摄像元件的受光面。

以下，表示与实施例3所涉及的摄像透镜相关的各种数值数据。

摄像透镜全系统的焦距(f)＝6.8

F号码＝2.0

半视角(ω)＝28.6°

物距(从摄像透镜第1面到物体的距离)＝60000

摄像透镜中的第1面的曲率半径(R₁)＝15.2000

(与条件式(1)相关的数值)

从摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成的角的绝对值(θ)＝36.5°

(与条件式(2)相关的数值)

f/R₁＝0.45

(与条件式(3)相关的数值)

第1透镜L₃₁的d线中的折射率(n₁)＝1.51680

r₁＝15.2000

d₁＝0.7n d₁＝1.48749v d ₁＝70.2

r₂＝4.0055

d₂＝3.78

r₃＝∞(孔径光阑)

d₃＝2.75

r₄＝6.0760(非球面)

d₄＝2.7n d₂＝1.69350v d ₂＝53.2

r₅＝-5.6341(非球面)

d₅＝0.69

r₆＝175.6315

d₆＝0.6n d₃＝1.92286v d ₃＝20.88

r₇＝5.8520

d₇＝1.2

r₈＝-7.6570(非球面)

d₈＝2.0n d ₄＝1.69350v d ₅＝53.2

r₉＝-4.7627(非球面)

d₉＝7.1

r₁₀＝∞(像面)

圆锥系数(ε)以及非球面系数(A、B、C、D、E)

(第4面)

ε＝0，A＝0，

B＝-6.46315×10^-4，C＝-6.71783×10^-5，

D＝1.21713×10^-5，E＝-4.66102×10^-7

(第5面)

ε＝0，A＝0，

B＝3.63949×10^-3，C＝-1.85466×10^-4，

D＝1.94283×10^-5，E＝-6.28447×10^-7

(第8面)

ε＝0，A＝0，

B＝2.78523×10^-3，C＝-3.60573×10^-4，

D＝6.20447×10^-5，E＝-3.47557×10^-6

(第9面)

ε＝0，A＝0，

B＝1.76355×10^-3，C＝-9.05321×10^-5，

D＝1.56017×10^-5，E＝-4.63406×10^-7

另外，图7是实施例3所涉及的摄像透镜的d线(λ＝587.56n m)中的诸像差图。另外，像散图中的符号S、T分别表示弧矢方向、正切方向的像差。

另外，在上述数值数据中，r₁，r₂，····表示各透镜、光阑面等的曲率半径，d₁，d₂，····表示各透镜、光阑等的肉厚或者他们的面间隔，n d₁，n d₂，····表示各透镜的d线(λ＝587.56n m)中的折射率，v d₁，v d₂，····表示各透镜的d线(λ＝587.56n m)中的阿贝(アツベ)数。

另外，上述各非球面形状是将与光轴垂直的高度设为H，将面顶设为原点时的高度H中的光轴方向的变位量设为X(H)时，由以下所示的式表示。

【数学式1】

$X\left(H\right)=\frac{H^2/R}{1+\sqrt{1-(\mathrm{\ϵ}{H}^2/R^2)}}+{\mathrm{AH}}^2+{\mathrm{BH}}^4+{\mathrm{CH}}^6+{\mathrm{DH}}^8+{\mathrm{EH}}^{10}$

其中，R是近轴曲率半径，ε是圆锥系数，A、B、C、D、E分别是2次、4次、6次、8次、10以下的非球面系数。

如以上说明的那样，根据上述各实施例的摄像透镜，通过满足上述条件式，能够在不损失光学系统的紧凑性以及高的光学性能的情况下，对透镜最终面和摄像元件之间产生的重影、由最靠物体侧的透镜面向像侧反射的光引起而产生的重影进行抑制。

另外，上述各实施例的摄像透镜中，通过适宜使用形成有非球面的透镜而构成，能够以较少的透镜枚数对诸像差有效地进行校正，并能够谋求光学系统的小型轻量化、制造成本的降低化。

此外，上述各实施例的摄像透镜，没有使用胶合透镜，因此即使在产生急剧的温度变化的情况下，也不会引起光学性能的劣化。

(实施方式2)

接下来，对本发明的实施方式2所涉及的摄像透镜进行说明。本发明的实施方式2所涉及的摄像透镜具备：从物体侧顺次配置的具有正的折射力的第1透镜组、具有负的折射力的第2透镜组、具有正的折射力的第3透镜组、以及由将凹面朝向所述物体侧的弯月透镜构成的第4透镜组。

该实施方式2所涉及的摄像透镜与上述的实施方式1同样，假定用于数字视频摄像机。通常，搭载于数字视频摄像机的摄像元件的受光面具有百分之几十程度的高的光的反射率，因此所反射的光成为产生重影的原因。因此，为了抑制这种重影的产生，而需要对摄像透镜的构成有特别的顾虑。

首先，在该实施方式所涉及的摄像透镜中，优选为设后焦距(バツクフオ一カス)长为B F，设从第1面到像面的距离为L时，满足以下的条件式。

(4)B F/L≥0.3

条件式(4)是对用于抑制在摄像透镜的最终面和摄像元件之间产生的重影的条件进行规定式子。通过满足该条件式(4)，将摄像透镜的最终面配置在从配置于像面位置的摄像元件离开某种程度的位置。该结果，由摄像元件的受光面所反射的光较大地扩展而到达摄像透镜的最终面并再反射。如此，较大地扩展成为重影的原因的反射光束而降低其亮度，从而避免对成像产生负面影响。

另外，在该实施方式所涉及的摄像透镜中，设从最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值为θ时，优选为满足以下条件式。

(5)θ≥15.0°

条件式(5)是用于对由摄像元件的受光面所反射的光由摄像透镜的最终面再反射时的方向进行规定的式子。通过满足该条件式(5)，能够使由摄像透镜的最终面再反射的光面向从光轴远离的方向，而进一步重影光的亮度。

图8是表示从本发明的实施方式所涉及的摄像透镜的最终面射出的光线的样子的概略图。图中，θ是从摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值。从该图可以看出，若从摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值为15.0°以上，则能够将由摄像透镜的最终面所再反射的来自摄像元件的受光面的反射光向着从光轴远离的方向。

该实施方式所涉及的摄像透镜，通过满足条件式(4)、(5)，能够有效地抑制重影的产生。另外，考虑条件式(4)、(5)时，优选为在摄像透镜的最终面不包含像面封盖玻璃、滤光器等的平行平板。

此外，在该实施方式所涉及的摄像透镜，设该摄像透镜的焦距为f，设该摄像透镜中的第1面的曲率半径为R₁时，优选为满足以下的条件式。

(6)f/R₁≥0.5

条件式(6)是对摄像透镜的最靠物体侧面的曲率半径进行规定的式。通过满足该条件式(6)，摄像透镜的最靠物体侧面的曲率半径变得较小。由摄像元件的受光面所反射的光虽然由摄像透镜的最靠物体侧面所反射，但是曲率半径较小，因此反射光遵循与入射光不同的路径。为此，再反射光作为重影光而到达摄像元件时较大地扩展，能够回避而作为重影较为显著。

此外，在该实施方式所涉及的摄像透镜中，设所述第3透镜组和所述第4透镜组的间隔为D_3-4时，优选为满足以下的条件式。

(7)D_3-4/f≤0.08

条件式(7)是对所述第3透镜组和所述第4透镜组的距离进行规定式子。通过满足该条件式(7)，能够实现摄像透镜的小型化，并能够对像场弯曲(像面湾曲)良好地进行校正。

此外，在该实施方式所涉及的摄像透镜中，设所述第3透镜组的d线中的折射率为n₃时，优选为满足以下的条件式。

(8)n₃≥1.72

条件式(8)对所述第3透镜组的折射率进行规定的式子。通过满足该条件式(8)，能够确保像面的平坦性，并能够使像面的位置一定，维持成像性能。特别是，在全景聚焦透镜中，优选为像面的位置一致，由条件式(8)既定的条件特别重要。另外，在条件式(8)中，若低于其下限，像面的平坦性失调而不优选。

此外，在该实施方式所涉及的摄像透镜中，设所述第3透镜组的像侧的面的焦距为f₃时，优选为满足以下的条件式。

(9)2.0≥f/f₃≥1.35

条件式(9)是对摄像透镜中的第3透镜组的像侧焦距进行规定的式子。通过满足该条件式(9)，能够对主要由所述第2透镜组产生的球面像差良好地进行校正。另外，在条件式(9)中，若低于其下限，则不能够对主要由所述第2透镜组产生的球面像差进行校正。另一方面，在条件式(9)中，若高于其上限，则校正过剩，而不优选。

此外，在该实施方式所涉及的摄像透镜中，若由双凸透镜构成所述第3透镜组，则更有效。也即，通过由双凸透镜构成所述第3透镜组，摄像透镜中的第3透镜组的折射力被强化，能够对由所述第2透镜组产生的球面像差更有效地进行校正。

如以上所说明的那样，该实施方式所涉及的摄像透镜具备上述那样的特征，因此能够提供一种抑制透镜最终面和摄像元件之间产生的重影、以最靠物体侧的透镜面的反射光为原因而产生的重影，并对由各透镜产生的诸像差良好地进行校正，小型、高性能的摄像透镜。另外，该摄像透镜，通过适宜使用形成有非球面的透镜而构成，以较少的透镜枚数对诸像差有效地进行校正，并能够谋求光学系统的小型轻量化、制造成本的降低化。此外，该摄像透镜中，由于没有使用胶合透镜，因此即使在产生急剧的温度变化的情况下，也不会招致光学性能的劣化。

以下，表示本发明的实施方式2所涉及的摄像透镜的实施例。

【实施例4】

图9是表示实施例4所涉及的摄像透镜的构成的、沿光轴的剖面图。该摄像透镜是单焦点透镜，从未图示的物体侧顺次配置：由具有正的折射力的透镜构成的第1透镜组G₁₁、由具有负的折射力的透镜构成的第2透镜组G₁₂、由具有正的折射力的双凸透镜构成的第3透镜组G₁₃、由将凹面朝向所述物体侧的弯月透镜构成的第4透镜组G₁₄。在第4透镜组G₁₄的两面形成非球面。在第1透镜组G₁₁和第2透镜组G₁₂之间，配置孔径光阑STP。另外，在像面IMG，配置CCD、CMOS等的摄像元件的受光面。

以下，表示与实施例4所涉及的摄像透镜相关的各种数值数据。

摄像透镜全系统的焦距(f)＝12.0

第3透镜组G₁₃的像侧的面的焦距(f₃)＝6.57

F号码＝2.0

半视角(ω)＝17.5°

物距(从摄像透镜第1面到物体的距离)＝11260

摄像透镜的后焦距长(BF)＝6.88

从摄像透镜中的第1面到像面的距离(L)＝16.47

摄像透镜中的第1面的曲率半径(R₁)＝6.3

第3透镜组G₁₃和第4透镜组G₁₄的间隔(D_3-4)＝0.56

(与条件式(4)相关的数值)

BF/L＝0.41

(与条件式(5)相关的数值)

从摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值(θ)＝19.7

(与条件式(6)相关的数值)

f/R₁＝1.90

(与条件式(7)相关的数值)

D_3-4/f＝0.047

(与条件式(8)相关的数值)

第3透镜组G₁₃的d线中的折射率(n₃)＝1.88300

(与条件式(9)相关的数值)

f/f₃＝1.83

r₁＝6.3

d₁＝1.9n d₁＝1.77250v d ₁＝49.60

r₂＝63.75

d₂＝0.52

r₃＝∞(孔径光阑)

d₃＝1.12

r₄＝-8.672

d₄＝0.6n d ₂＝1.84666v d ₂＝23.78

r₅＝6.05

d₅＝0.54

r₆＝13.65

d₆＝2.85n d ₃＝1.88300v d₃＝40.78

r₇＝-5.77

d₇＝0.56

r₈＝-14.114(非球面)

d₈＝1.5n d ₄＝1.58313v d₄＝59.38

r₉＝-57.581(非球面)

d₉＝6.88

r₁₀＝∞(像面)

圆锥系数(ε)以及非球面系数(A、B、C、D、E)

(第8面)

ε＝13.1439，A＝0，

B＝-3.06922×10^-3，C＝8.30265×10^-5，

D＝-3.27459×10^-6，E＝7.22622×10^-7

(第9面)

ε＝34.0793，A＝0，

B＝-2.96779×10^-3，C＝5.76757×10^-5，

D＝-8.34737×10^-7，E＝1.35585×10^-7

另外，图10是实施例4所涉及的摄像透镜的d线(λ＝587.6n m)中的诸像差图。另外，像散图中的符号S、T，分别表示弧矢方向、正切方向的像差。

【实施例5】

图11是表示实施例5所涉及的摄像透镜的构成的沿光轴的剖面图。该摄像透镜是单焦点透镜，从未图示的物体侧顺次配置：由具有正的折射力的透镜构成的第1透镜组G₂₁、由具有负的折射力的透镜构成的第2透镜组G₂₂、由具有正的折射力的双凸透镜构成的第3透镜组G₂₃、将凹面朝向所述物体侧的由弯月透镜构成的第4透镜组G₂₄。在第4透镜组G₂₄的两面形成非球面。在第1透镜组G₂₁和第2透镜组G₂₂之间，配置孔径光阑STP。另外，在像面IMG，配置CCD、CMOS等的摄像元件的受光面。

以下，表示与实施例5所涉及的摄像透镜相关的各种数值数据。

摄像透镜全系统的焦距(f)＝12.13

第3透镜组G₂₃的像侧的面的焦距(f₃)＝6.82

F号码＝2.0

半视角(ω)＝17.5°

物距(从摄像透镜第1面到物体的距离)＝11260

摄像透镜的后焦距长(B F)＝6.87

从摄像透镜中的第1面到像面的距离(L)＝16.31

摄像透镜中的第1面的曲率半径(R₁)＝6.12

第3透镜组G₂₃和第4透镜组G₂₄之间隔(D_3-4)＝0.33

(与条件式(4)相关的数值)

BF/L＝0.42

(与条件式(5)相关的数值)

从摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值(θ)＝21.5°

(与条件式(6)相关的数值)

f/R₁＝1.98

(与条件式(7)相关的数值)

D_3-4/f＝0.027

(与条件式(8)相关的数值)

第3透镜组G₂₃的d线中的折射率(n₃)＝1.74320

(与条件式(9)相关的数值)

f/f₃＝1.78

r₁＝6.12

d₁＝1.9n d₁＝1.77250v d ₁＝49.60

r₂＝104.5

d₂＝0.51

r₃＝∞(孔径光阑)

d₃＝1.07

r₄＝-9.129

d₄＝0.6n d ₂＝1.84666v d₂＝23.78

r₅＝6.685

d₅＝0.68

r₆＝17.86

d₆＝2.85n d₃＝1.74320v d₃＝49.31

r₇＝-5.05

d₇＝0.33

r₈＝-15.346(非球面)

d₈＝1.5n d ₄＝1.58313v d ₄＝59.38

r₉＝-57.581(非球面)

d₉＝6.87

r₁₀＝∞(像面)

圆锥系数(ε)以及非球面系数(A、B、C、D、E)

(第8面)

ε＝8.2197，A＝0，

B＝-4.87236×10^-3，C＝-8.15423×10^-5，

D＝1.38624×10^-6，E＝-1.20506×10^-7

(第9面)

ε＝50.0116，A＝0，

B＝-4.11475×10^-3，C＝-1.95573×10^-5，

D＝4.54797×10^-6，E＝-1.58752×10^-7

另外，图12是实施例5所涉及的摄像透镜的d线(λ＝587.6n m)中的诸像差图。另外，像散图中的符号S、T，分别表示弧矢方向、正切方向的像差。

【实施例6】

图13是表示实施例6所涉及的摄像透镜的构成的、沿光轴的剖面图。该摄像透镜是单焦点透镜，从未图示的物体侧顺次配置：由具有正的折射力的透镜构成的第1透镜组G₃₁、具有负的折射力的第2透镜组G₃₂、由具有正的折射力的双凸透镜构成的第3透镜组G₃₃、由将凹面朝向所述物体侧的弯月透镜构成的第4透镜组G₃₄。第2透镜组G₃₂从所述物体侧顺次配置正透镜L₃₂₁和负透镜L₃₂₂而构成。在第4透镜组G₃₄的两面形成非球面。在第2透镜组G₃₂的所述物体侧面设置孔径光阑STP。另外，在像面IMG，配置CCD、CMOS等的摄像元件的受光面。

以下，表示与实施例6所涉及的摄像透镜相关的各种数值数据。

摄像透镜全系统的焦距(f)＝12.0

第3透镜组G₃₃的像侧的面的焦距(f₃)＝7.24

F号码＝2.0

半视角(ω)＝17.5°

物距(从摄像透镜第1面到物体的距离)＝11260

摄像透镜的后焦距长(B F)＝6.89

从摄像透镜中的第1面到像面的距离(L)＝20.05

摄像透镜中的第1面的曲率半径(R₁)＝23.5

第3透镜组G₃₃和第4透镜组G₃₄之间隔(D_3-4)＝0.1

(与条件式(4)相关的数值)

BF/L＝0.33

(与条件式(5)相关的数值)

从摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值(θ)＝20.6

(与条件式(6)相关的数值)

f/R₁＝0.51

(与条件式(7)相关的数值)

D_3-4/f＝0.008

(与条件式(8)相关的数值)

第3透镜组G₃₃的d线中的折射率(n₃)＝1.88300

(与条件式(9)相关的数值)

f/f₃＝1.66

r₁＝23.5

d₁＝1.7n d₁＝1.77250v d ₁＝49.60

r₂＝-45.62

d₂＝1.1

r₃＝5.5

d₃＝1.7n d ₂＝1.74320v d ₂＝49.31

r₄＝5.77

d₄＝1.4

r₅＝-7.93

d₅＝0.6n d ₃＝1.84666v d₃＝23.78

r₆＝7.93

d₆＝0.4

r₇＝19.5

d₇＝3.15n d₄＝1.88300v d₄＝40.78

r₈＝-6.36

d₈＝0.1

r₉＝-1000.0(非球面)

d₉＝3.0n d₅＝1.58313v d ₅＝59.38

r₁₀＝-22.917(非球面)

d₁₀＝6.89

r₁₁＝∞(像面)

圆锥系数(ε)以及非球面系数(A、B、C、D、E)

(第9面)

ε＝1.0000，A＝0，

B＝-1.15354×10^-3，C＝7.85181×10^-6，

D＝-2.76448×10^-6，E＝2.12883×10^-7

(第10面)

ε＝1.0000，A＝0，

B＝-1.18654×10^-3，C＝2.18354×10^-6，

D＝-9.79716×10^-7，E＝5.61660×10^-8

另外，图14是实施例6所涉及的摄像透镜的d线(λ＝587.6n m)中的诸像差图。另外，像散图中的符号S、T分别表示弧矢方向、正切方向的像差。

另外，在上述数值数据中，r₁、r₂、····表示各透镜、光阑面等的曲率半径，d₁，d₂，····表示各透镜、孔径光阑等的壁厚(肉厚)或者它们的面间隔，n d₁、n d₂、····表示各透镜等的d线(λ＝587.6n m)中的折射率，v d₁、v d₂、····表示各透镜等的d线(λ＝587.6n m)中的阿贝数。

另外，上述各非球面形状，设与光轴垂直的高度为H，设面顶为原点时的高度H中的光轴方向的变位量为X(H)时，由以下所示的式子所表达。

【数学式2】

$X\left(H\right)=\frac{H^2/R}{1+\sqrt{1-(\mathrm{\ϵ}{H}^2/R^2)}}+{\mathrm{AH}}^2+{\mathrm{BH}}^4+{\mathrm{CH}}^6+{\mathrm{DH}}^8+{\mathrm{EH}}^{10}$

其中，R是近轴曲率半径，ε是圆锥系数，A、B、C、D、E分别是2次、4次、6次、8次、10以下的非球面系数。

如以上说明的那样，根据上述各实施例的摄像透镜，通过满足上述条件式，能够在不失光学系统的紧凑性以及高的光学性能的情况下，对透镜最终面和摄像元件之间产生的重影、以最靠物体侧的透镜面的反射光为原因而产生的重影进行抑制。

另外，上述各实施例的摄像透镜中，通过适宜使用形成有非球面的透镜而构成，能够以较少的透镜枚数对诸像差有效地进行校正，并能够谋求光学系统的小型轻量化、制造成本的降低化。

此外，上述各实施例的摄像透镜中，由于使用胶合透镜，因此即使在产生急剧的温度变化的情况下，也能够不引起光学性能的劣化。

【产业上的利用可能性】

如以上那样，本发明的摄像透镜，对于搭载固体摄像元件的数字视频摄像机有用，特别是对容易产生高温的车载摄像机最为适用。

Claims (6)

1.一种摄像透镜，其中，

由从物体侧顺次配置的具有负的折射力的第1透镜、具有正的折射力的第2透镜、具有负的折射力的第3透镜、将凸面朝向像侧并具有正的折射力的第4透镜构成，

并满足以下的条件式：

(1)θ≥30°

(2)f/R₁≥0.3

其中，θ表示从所述摄像透镜的最终面射出的中心光束的边缘光线和该光线的射出位置中的透镜法线所成角的绝对值，f表示所述摄像透镜的焦距，R₁表示所述摄像透镜中的第1面的曲率半径。

2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

设所述第1透镜的d线中的折射率为n₁时，满足以下的条件式：

(3)n₁≥1.51。

3.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

在所述第2透镜的至少1面形成非球面。

4.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

由双凸透镜构成所述第2透镜。

5.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

满足以下的条件式：

θ≤36.5°。

6.根据权利要求1～5中任何一项所述的摄像透镜，其特征在于，

由将凸面朝向物体侧的弯月透镜构成所述第1透镜。

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