CN105074530A - 摄像透镜及摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供摄像透镜以及摄像装置。在摄像透镜中，能够实现小型化、低成本化、广角化以及高性能化，且能够实现后焦距的确保。摄像透镜(1)从物侧起依次由负的第一透镜(L1)、负的第二透镜(L2)、正的第三透镜(L3)以及正的第四透镜(L4)这4片透镜构成。在设第三透镜(L3)的材质的相对于d线的折射率为Nd3，第二透镜(L2)的材质的相对于d线的折射率为Nd2，第二透镜(L2)的中心厚度为D3，整个系统的焦距为f时，满足下述条件式。0.22<Nd3-Nd2…(1)；1.2<D3/f...(2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像透镜及摄像装置，更详细而言，涉及一种适合在使用了CCD(ChargeCoupledDevice；电荷耦合器件)、CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor；互补金属氧化物半导体)等摄像元件的车载用相机、便携终端用相机、监控相机等中使用的摄像透镜、及具备该摄像透镜的摄像装置。
背景技术
近年来，CCD、CMOS等摄像元件的小型化及高像素化迅速发展。与此同时，具备上述摄像元件的摄像设备主体的小型化也不断发展，在搭载于该摄像设备主体的摄像透镜中，除了要求良好的光学性能之外，还要求小型化。另一方面，在车载用相机、监控相机等用途中，要求小型化且能够便宜地构成，并要求为广角且高性能。
在下述专利文献1～3中，作为搭载于车载用相机的摄像透镜，提出有从物侧起依次由负、负、正、正的透镜配置构成的4片结构的摄像透镜。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2008-242040号公报
专利文献2：日本特开2011-65132号公报
专利文献3：日本特开2011-158868号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，对搭载于车载用相机、监控相机等的摄像透镜的要求日益变得苛刻，期望实现进一步的低成本化、广角化及高性能化。
本发明鉴于上述情况，目的在于提供一种能够实现低成本化、广角化及高性能化的摄像透镜及具备该摄像透镜的摄像装置。
用于解决课题的方案
本发明的第一摄像透镜的特征在于，从物侧起依次由具有负的光焦度的第一透镜、具有负的光焦度的第二透镜、具有正的光焦度的第三透镜以及具有正的光焦度的第四透镜构成，该第一摄像透镜满足下述条件式。
0.22＜Nd3-Nd2...(1)
1.2＜D3/f...(2)
其中，
Nd3：第三透镜的材质的相对于d线的折射率
Nd2：第二透镜的材质的相对于d线的折射率
D3：第二透镜的中心厚度
f：整个系统的焦距
本发明的第二摄像透镜的特征在于，从物侧起依次由具有负的光焦度的第一透镜、具有负的光焦度的第二透镜、具有正的光焦度的第三透镜以及具有正的光焦度的第四透镜构成，该第二摄像透镜满足下述条件式。
0.22＜Nd3-Nd2...(1)
2.5＜D2/f＜4.5...(3)
其中，
Nd3：第三透镜的材质的相对于d线的折射率
Nd2：第二透镜的材质的相对于d线的折射率
D2：第一透镜以及第二透镜的空气间隔
f：整个系统的焦距
本发明的第三摄像透镜的特征在于，从物侧起依次由具有负的光焦度的第一透镜、具有负的光焦度的第二透镜、具有正的光焦度的第三透镜以及具有正的光焦度的第四透镜构成，该第三摄像透镜满足下述条件式。
0.22＜Nd3-Nd2...(1)
-3.3＜R3/f＜-1.4...(4)
其中，
Nd3：第三透镜的材质的相对于d线的折射率
Nd2：第二透镜的材质的相对于d线的折射率
R3：第二透镜的物侧的面的近轴曲率半径
f：整个系统的焦距
需要说明的是，本发明的第一摄像透镜也可以是具有第二以及第三摄像透镜中的至少一方的结构的透镜，本发明的第二摄像透镜也可以是具有第一以及第三摄像透镜中的至少一方的结构的透镜，本发明的第三摄像透镜也可以是具有第一以及第二摄像透镜中的至少一方的结构的透镜。
本发明的摄像透镜由4片透镜构成，但是除了4片透镜以外，还可以包括实质上不具有光焦度的透镜、玻璃罩等透镜以外的光学要素、透镜凸缘、透镜镜筒、摄像元件、手抖修正机构等机构部分等。
另外，在本发明中，只要没有特别说明，则凸面、凹面、平面、双凹、弯月、双凸、平凸及平凹等这样的透镜的面形状、正及负这样的透镜的屈光力的符号是针对包含非球面的透镜在近轴区域进行考虑的。另外，在本发明中，对于曲率半径的符号而言，以面形状的凸面朝向物侧的情况为正，以面形状的凸面朝向像侧的情况为负。“透镜面的中心具有正的光焦度”是指透镜面的近轴曲率成为使透镜面形成凸面那样的值，“透镜面的中心具有负的光焦度”是指透镜面的近轴曲率成为使透镜面形成凹面那样的值。
需要说明的是，在本发明的第一至第三摄像透镜中，第三透镜也可以为凸面朝向物侧的平凸形状、或凸面朝向物侧的正的弯月形状。
另外，在本发明的第一至第三摄像透镜中，第四透镜也可以为凸面朝向像侧的平凸形状、或凸面朝向像侧的正的弯月形状。
在上述本发明的第一至第三摄像透镜中，优选满足下述条件式(5)～(17)。需要说明的是，作为优选方式，可以具有下述条件式(5)～(17)中任一个的结构，或者也可以具有将任意的两个以上组合的结构。
30.0＜vd2-vd3...(5)
30.0＜vd4-vd3...(6)
-1.0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜1.0...(7)
-10.0＜(R5+R6)/(R5-R6)＜0.0...(8)
0.0＜|f12/f34|＜1.0...(9)
2.0＜(D4+D5)/f＜6.0...(10)
0.5＜R5/f＜15.0...(11)
0.8＜D1/f＜3.0...(12)
10.0＜L/f＜20.0...(13)
0.0＜(R8+R9)/(R8-R9)＜3.0...(14)
1.5＜f3/f＜10.0...(15)
8.0＜R1/f＜30.0...(16)
1.0＜Bf/f＜5.0...(17)
其中，
vd2：第二透镜的材质的相对于d线的阿贝数
vd3：第三透镜的材质的相对于d线的阿贝数
vd4：第四透镜的材质的相对于d线的阿贝数
R1：第一透镜的物侧的面的曲率半径
R3：第二透镜的物侧的面的近轴曲率半径
R4：第二透镜的像侧的面的近轴曲率半径
R5：第三透镜的物侧的面的近轴曲率半径
R6：第三透镜的像侧的面的近轴曲率半径
R8：第四透镜的物侧的面的近轴曲率半径
R9：第四透镜的像侧的面的近轴曲率半径
D1：第一透镜的中心厚度
D4：第二透镜以及第三透镜的空气间隔
D5：第三透镜的中心厚度
L：从第一透镜的物侧的面顶点到像面的距离
f3：第三透镜的焦距
f12：第一透镜以及第二透镜的合成焦距
f34：第三透镜以及第四透镜的合成焦距
f：整个系统的焦距
Bf：从第四透镜像侧的面顶点到像面的距离
本发明的摄像装置的特征在于，搭载有上述记载的本发明的第一至第三摄像透镜中的至少任一个。
发明效果
根据本发明的第一摄像透镜，在最小4片的透镜系统中，适当设定整个系统中的光焦度配置等来满足条件式(1)、(2)，因此能够实现如下的具有高光学性能的摄像透镜：能够实现小型化、低成本化及广角化，且能够对各种像差进行良好地修正而直至成像区域周边部都能得到良好的像。
根据本发明的第二摄像透镜，在最小4片的透镜系统中，适当设定整个系统中的光焦度配置等来满足条件式(1)、(3)，因此能够实现如下的具有高光学性能的摄像透镜：能够实现小型化、低成本化及广角化，且能够对各种像差进行良好地修正而直至成像区域周边部都能得到良好的像。
根据本发明的第三摄像透镜，在最小4片的透镜系统中，适当设定整个系统中的光焦度配置等来满足条件式(1)、(4)，因此能够实现如下的具有高光学性能的摄像透镜：能够实现小型化、低成本化及广角化，且能够对各种像差进行良好地修正而直至成像区域周边部都能得到良好的像。
根据本发明的摄像装置，由于具备本发明的摄像透镜，因此能够小型且便宜地构成，能够以宽视场角进行摄影，且能够得到分辨率高的良好的像。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的摄像透镜的结构和光路的图。
图2是用于说明第二透镜的面形状等的图。
图3是示出本发明的实施例1的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图4是示出本发明的实施例2的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图5是示出本发明的实施例3的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图6是示出本发明的实施例4的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图7是示出本发明的实施例5的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图8是示出本发明的实施例6的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图9是示出本发明的实施例7的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图10是示出本发明的实施例8的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图11是示出本发明的实施例9的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图12是示出本发明的实施例10的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图13(A)～图13(D)是本发明的实施例1的摄像透镜的各像差图。
图14(A)～图14(D)是本发明的实施例2的摄像透镜的各像差图。
图15(A)～图15(D)是本发明的实施例3的摄像透镜的各像差图。
图16(A)～图16(D)是本发明的实施例4的摄像透镜的各像差图。
图17(A)～图17(D)是本发明的实施例5的摄像透镜的各像差图。
图18(A)～图18(D)是本发明的实施例6的摄像透镜的各像差图。
图19(A)～图19(D)是本发明的实施例7的摄像透镜的各像差图。
图20(A)～图20(D)是本发明的实施例8的摄像透镜的各像差图。
图21(A)～图21(D)是本发明的实施例9的摄像透镜的各像差图。
图22(A)～图22(D)是本发明的实施例10的摄像透镜的各像差图。
图23是用于说明本发明的实施方式所涉及的车载用的摄像装置的配置的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。
〔摄像透镜的实施方式〕
首先，参照图1对本发明的实施方式所涉及的摄像透镜进行说明。图1是示出本发明的实施方式所涉及的摄像透镜1的结构和光路的图。需要说明的是，图1所示的摄像透镜1对应于后述的本发明的实施例1所涉及的摄像透镜。
在图1中，图的左侧为物侧，右侧为像侧，且在图1中一并示出来自处于无限远的距离的物点的轴上光束2、全视场角2ω下的轴外光束3、4。在图1中，考虑到将摄像透镜1应用于摄像装置的情况，还图示出配置在包含摄像透镜1的像点Pim在内的像面Sim上的摄像元件5。摄像元件5将通过摄像透镜1形成的光学像转换为电信号，例如可以使用CCD图像传感器、CMOS图像传感器等。
需要说明的是，在将摄像透镜1应用于摄像装置时，优选根据装配透镜的相机侧的结构来设置玻璃罩、低通滤光片或红外线截止滤光片等，在图1中，示出将假定了上述构件的平行平板状的光学构件PP配置在最靠像侧的透镜与摄像元件5(像面Sim)之间的例子。
首先，对本发明的第一实施方式的结构进行说明。本发明的第一实施方式所涉及的摄像透镜从物侧起依次包括具有负的光焦度的第一透镜L1、具有负的光焦度的第二透镜L2、具有正的光焦度的第三透镜L3以及具有正的光焦度的第四透镜L4。在图1所示的例子中，在第三透镜L3与第四透镜L4之间配置有孔径光阑St。需要说明的是，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。
另外，第一实施方式的摄像透镜构成为满足下述条件式(1)、(2)。
0.22＜Nd3-Nd2...(1)
1.2＜D3/f...(2)
其中，
Nd3：第三透镜L3的材质的相对于d线的折射率
Nd2：第二透镜L2的材质的相对于d线的折射率
D3：第二透镜L2的中心厚度
f：整个系统的焦距
第一实施方式的摄像透镜通过以4片这一较少的透镜片数构成，能够在实现低成本化的同时实现光轴方向上的全长的小型化。另外，通过在最靠物侧排列负的第一透镜L1以及负的第二透镜L2这两片负透镜，容易使透镜系统整体广角化，并且通过将负的光焦度分割为两片透镜，从而也容易进行畸变的修正。
通过满足条件式(1)的下限，能够提高第三透镜L3的相对于d线的折射率，容易增强第三透镜L3的光焦度，容易进行倍率色差的修正。
通过满足条件式(2)的下限，容易增大第二透镜L2的中心厚度，容易抑制第二透镜L2的壁厚比，因此容易使透镜成型，且通过加宽第二透镜L2的物侧的面与像侧的面之间的间隔，从而容易使轴上光线与周边光线在第二透镜L2的物侧的面上分离，容易进行像面弯曲以及畸变的修正。
接着，对本发明的第二实施方式的结构进行说明。本发明的第二实施方式所涉及的摄像透镜从物侧起依次包括具有负的光焦度的第一透镜L1、具有负的光焦度的第二透镜L2、具有正的光焦度的第三透镜L3以及具有正的光焦度的第四透镜L4。在图1所示的例子中，在第三透镜L3与第四透镜L4之间配置有孔径光阑St。
另外，第二实施方式的摄像透镜构成为满足下述条件式(1)、(3)。
0.22＜Nd3-Nd2...(1)
2.5＜D2/f＜4.5...(3)
其中，
Nd3：第三透镜L3的材质的相对于d线的折射率
Nd2：第二透镜L2的材质的相对于d线的折射率
D2：第一透镜L1以及第二透镜L2的空气间隔
f：整个系统的焦距
第二实施方式的摄像透镜通过以4片这一较少的透镜片数构成，能够在实现低成本化的同时实现光轴方向上的全长的小型化。另外，通过在最靠物侧排列负的第一透镜L1以及负的第二透镜L2这两片负透镜，容易使透镜系统整体广角化，并且通过将负的光焦度分割为两片透镜，也容易进行畸变的修正。
通过满足条件式(1)的下限，能够提高第三透镜L3的相对于d线的折射率，容易增强第三透镜L3的光焦度，容易进行倍率色差的修正。
通过满足条件式(3)的上限，容易抑制第一透镜L1以及第二透镜L2的空气间隔，容易实现透镜系统的小型化。通过满足条件式(3)的下限，容易加宽第一透镜L1以及第二透镜L2的空气间隔，容易进行畸变的修正。
接着，对本发明的第三实施方式的结构进行说明。本发明的第三实施方式所涉及的摄像透镜从物侧起依次包括具有负的光焦度的第一透镜L1、具有负的光焦度的第二透镜L2、具有正的光焦度的第三透镜L3以及具有正的光焦度的第四透镜L4。在图1所示的例子中，在第三透镜L3与第四透镜L4之间配置有孔径光阑St。
另外，第三实施方式的摄像透镜构成为满足下述条件式(1)、(4)。
0.22＜Nd3-Nd2...(1)
-3.3＜R3/f＜-1.4...(4)
其中，
Nd3：第三透镜L3的材质的相对于d线的折射率
Nd2：第二透镜L2的材质的相对于d线的折射率
R3：第二透镜L2的物侧的面的近轴曲率半径
f：整个系统的焦距
第三实施方式的摄像透镜通过以4片这一较少的透镜片数构成，能够在实现低成本化的同时实现光轴方向上的全长的小型化。另外，通过在最靠物侧排列负的第一透镜L1以及负的第二透镜L2这两片负透镜，容易使透镜系统整体广角化，并且通过将负的光焦度分割为两片透镜，从而也容易进行畸变的修正。
通过满足条件式(1)的下限，能够提高第三透镜L3的相对于d线的折射率，容易增强第三透镜L3的光焦度，从而容易进行倍率色差的修正。
通过满足条件式(4)的上限，能够抑制第二透镜L2的物侧的面的曲率半径变得过小，从而容易进行像面弯曲的修正。通过满足条件式(4)的下限，能够抑制第二透镜L2的物侧的面的曲率半径变得过大，从而容易实现广角化。
需要说明的是，第一实施方式所涉及的摄像透镜可以具有第二实施方式所涉及的摄像透镜或第三实施方式所涉及的摄像透镜的结构，也可以具有第二以及第三实施方式所涉及的摄像透镜的结构。另外，第二实施方式所涉及的摄像透镜可以具有第一实施方式所涉及的摄像透镜或第三实施方式所涉及的摄像透镜的结构，也可以具有第一以及第二实施方式所涉及的摄像透镜的结构。另外，第三实施方式所涉及的摄像透镜可以具有第一实施方式所涉及的摄像透镜或第二实施方式所涉及的摄像透镜的结构，也可以具有第一以及第二实施方式所涉及的摄像透镜的结构。
接着，列举本发明的上述第一至第三实施方式所涉及的摄像透镜所优选具有的结构，说明其作用效果。需要说明的是，作为优选方式，可以具有以下任一个的结构，或者也可以具有将任意的两个以上组合的结构。
30.0＜vd2-vd3...(5)
30.0＜vd4-vd3...(6)
-1.0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜1.0...(7)
-10.0＜(R5+R6)/(R5-R6)＜0.0...(8)
0.0＜|f12/f34|＜1.0...(9)
2.0＜(D4+D5)/f＜6.0...(10)
0.5＜R5/f＜15.0...(11)
0.8＜D1/f＜3.0...(12)
10.0＜L/f＜20.0...(13)
0.0＜(R8+R9)/(R8-R9)＜3.0...(14)
1.5＜f3/f＜10.0...(15)
8.0＜R1/f＜30.0...(16)
1.0＜Bf/f＜5.0...(17)
其中，
vd2：第二透镜L2的材质的相对于d线的阿贝数
vd3：第三透镜L3的材质的相对于d线的阿贝数
vd4：第四透镜L4的材质的相对于d线的阿贝数
R1：第一透镜的物侧的面的曲率半径
R3：第二透镜L2的物侧的面的近轴曲率半径
R4：第二透镜L2的像侧的面的近轴曲率半径
R5：第三透镜L3的物侧的面的近轴曲率半径
R6：第三透镜L3的像侧的面的近轴曲率半径
R8：第四透镜L4的物侧的面的近轴曲率半径
R9：第四透镜L4的像侧的面的近轴曲率半径
D1：第一透镜L1的中心厚度
D4：第二透镜L2以及第三透镜L3的空气间隔
D5：第三透镜L3的中心厚度
L：从第一透镜L1的物侧的面顶点到像面的距离
f3：第三透镜L3的焦距
f12：第一透镜L1以及第二透镜L2的合成焦距
f34：第三透镜L3以及第四透镜L4的合成焦距
f：整个系统的焦距
Bf：从第四透镜像侧的面顶点到像面的距离
通过满足条件式(5)的下限，容易增大第二透镜L2的材质的阿贝数，容易进行轴上色差以及倍率色差的修正；或容易减小第三透镜L3的阿贝数，容易进行倍率色差的修正。
通过满足条件式(6)的下限，容易增大第四透镜L4的材质的阿贝数，容易进行轴上色差以及倍率色差的修正；或容易减小第三透镜L3的阿贝数，容易进行倍率色差的修正。
通过满足条件式(7)的上限以及下限，能够使第二透镜L2成为双凹透镜，从而容易对像面弯曲以及畸变进行修正。通过满足条件式(7)的上限，容易在使第二透镜L2的物侧的面成为凹面的同时减小曲率半径，容易增强第二透镜L2的光焦度，容易进行畸变的修正。通过满足条件式(7)的下限，容易减小第二透镜L2的像侧的面的曲率半径，容易实现广角化。
通过满足条件式(8)的上限，能够使第三透镜L3成为像侧的面的曲率半径比物侧的面的曲率半径大的光学系统，从而容易进行像面弯曲的修正。通过满足条件式(8)的下限，容易增强第三透镜L3的光焦度，容易进行倍率色差的修正。
通过满足条件式(9)的上限，在容易实现广角化的同时像面弯曲变小，从而容易得到良好的像。条件式(9)的下限为0，但由于条件式(9)取第一透镜L1以及第二透镜L2的合成焦距f12与第三透镜L3以及第四透镜L4的合成焦距f34之比的绝对值，因此不可能小于0。
通过满足条件式(10)，能够对球面像差、歪曲以及彗形像差进行良好地修正，进而能够较长地取得后焦距，增大视场角，从而能够得到充分的性能。通过满足条件式(10)的上限，容易抑制最靠物侧的凹透镜的直径，且容易抑制透镜全长，容易实现小型化，且容易确保视场角。通过满足条件式(10)的下限，容易进行球面像差以及彗形像差的修正，容易得到明亮的透镜。
通过满足条件式(11)的上限，容易减小第三透镜L3的物侧的面的曲率半径，容易增大第三透镜L3的光焦度，容易进行倍率色差的修正。通过满足条件式(11)的下限，容易增大第三透镜L3的物侧的面的曲率半径，容易抑制第三透镜L3的光焦度，容易降低偏心引起的误差灵敏度，使制造变得容易。
在将本实施方式的摄像透镜例如用作车载透镜的情况下，要求第一透镜L1具有对各种冲击的强度，因此优选满足条件式(12)。通过满足条件式(12)的上限，容易使透镜系统小型化。通过满足条件式(12)的下限，能够确保第一透镜L1的厚度，能够使第一透镜L1难以破裂。
通过满足条件式(13)的上限以及下限，能够在实现小型化的同时实现广角化。通过满足条件式(13)的上限，容易实现透镜的小型化。通过满足条件式(13)的下限，容易实现广角化。
通过满足条件式(14)的上限，容易增强第四透镜L4的光焦度，容易抑制光线向摄像元件入射的角度，容易抑制阴影。通过满足条件式(14)的下限，能够使第四透镜L4成为像侧的面的曲率半径比物侧的面的曲率半径小的透镜，从而能够对像面弯曲以及球面像差进行良好地修正。
通过满足条件式(15)的上限，容易增强第三透镜L3的光焦度，容易进行倍率色差的修正。通过满足条件式(15)的下限，容易抑制第三透镜L3的光焦度，容易降低偏心引起的误差灵敏度，使制造变得容易。
通过满足条件式(16)的上限，容易减小第一透镜L1的物侧的面的曲率半径，因此容易进行畸变的修正。通过满足条件式(16)的下限，容易增大第一透镜L1的物侧的面的曲率半径，容易增强第一透镜L1的光焦度，因此容易实现透镜系统的径向上的小型化、或容易实现广角化。
通过满足条件式(17)的上限，从而容易实现透镜系统的小型化。通过满足条件式(17)的下限，容易向透镜系统与摄像元件之间插入各种滤光片、玻璃罩等。
需要说明的是，为了提高上述的作用效果，优选还满足进一步对上述的各条件式如以下那样追加上限、追加下限或者变更下限或上限后的条件式。另外，作为优选方式，也可以满足将下述的下限的变更值和上限的变更值组合而构成的条件式。对下述作为例子而优选的条件式的变更例进行叙述，但条件式的变更例不限定于下述记载为式子的例子，也可以将记载的变更值组合。
条件式(1)的下限优选为0.25，由此，更容易增强第三透镜L3的光焦度，更容易进行倍率色差的修正。条件式(1)的上限更优选为0.3，进一步优选为0.35。优选在条件式(1)中设置上限，作为上限优选为0.8，更优选为0.7。由此，容易抑制第三透镜L3的折射率变得过高，并且容易抑制第三透镜L3的成本变得过高，容易实现低成本化。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(1-1)～(1-4)。
0.22＜Nd3-Nd2＜0.8...(1-1)
0.25＜Nd3-Nd2...(1-2)
0.3＜Nd3-Nd2...(1-3)
0.25＜Nd3-Nd2＜0.7...(1-4)
条件式(2)的下限优选为1.22以上。由此，更容易使轴上光线与周边光线在第二透镜L2的物侧的面上分离，更容易进行像面弯曲以及畸变的修正。优选在条件式(2)中设置上限，作为上限优选为3.0，更优选为2.0，进一步优选为1.8，更进一步优选为1.5。由此，容易抑制第二透镜L2的中心厚度。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(2-1)～(2-5)。
1.2＜D3/f＜3.0...(2-1)
1.2＜D3/f＜2.0...(2-2)
1.2＜D3/f＜1.8...(2-3)
1.2＜D3/f＜1.5...(2-4)
1.22≤D3/f...(2-5)
条件式(3)的上限优选为4.0，由此，更容易抑制第一透镜L1以及第二透镜L2的空气间隔，更容易实现透镜系统的小型化。条件式(3)的上限更优选为3.5，进一步优选为3.2。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(3-1)～(3-3)。
2.5＜D2/f＜4.0...(3-1)
2.5＜D2/f＜3.5...(3-2)
2.5＜D2/f＜3.2...(3-3)
条件式(4)的上限优选为-1.7，由此，能够进一步抑制第二透镜L2的物侧的面的曲率半径变得过小，从而更容易进行像面弯曲的修正。条件式(4)的上限更优选为-1.9，进一步优选为-2.0。条件式(4)的下限优选为-3.28，由此，能够进一步抑制第二透镜L2的物侧的面的曲率半径变得过大，从而更容易实现广角化。条件式(4)的下限更优选为-3.0。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(4-1)～(4-3)。
-3.3＜R3/f＜-1.7...(4-1)
-3.3＜R3/f＜-1.9...(4-2)
-3.28＜R3/f＜-2.0...(4-3)
条件式(5)的下限优选为32，由此，更容易增大第二透镜L2的材质的阿贝数，更容易进行轴上色差以及倍率色差的修正；或更容易减小第三透镜L3的阿贝数，更容易进行倍率色差的修正。条件式(5)的下限更优选为35，进一步优选为36。优选在条件式(5)中设置上限，作为上限优选为50，更优选为45。由此，容易抑制第二透镜L2以及第三透镜L3的材质的成本，容易使透镜系统便宜。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(5-1)～(5-4)。
32.0＜vd2-vd3...(5-1)
35.0＜vd2-vd3...(5-2)
35.0＜vd2-vd3＜50.0...(5-3)
36.0＜vd2-vd3＜45.0...(5-4)
条件式(6)的下限优选为32。由此，更容易增大第四透镜L4的材质的阿贝数，更容易进行轴上色差以及倍率色差的修正；或更容易减小第三透镜L3的阿贝数，更容易进行倍率色差的修正。条件式(6)的下限更优选为35，进一步优选为36。优选在条件式(6)中设置上限，作为上限优选为50，更优选为45。由此，容易抑制第三透镜L3以及第四透镜L4的材质的成本，容易使透镜系统便宜。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(6-1)～(6-4)。
32.0＜vd4-vd3...(6-1)
35.0＜vd4-vd3...(6-2)
35.0＜vd4-vd3＜50.0...(6-3)
36.0＜vd4-vd3＜45.0...(6-4)
条件式(7)的上限优选为0.8，由此，更容易减小第二透镜L2的物侧的面的曲率半径，更容易增强第二透镜L2的光焦度，更容易进行畸变的修正。条件式(7)的上限更优选为0.5，进一步优选为0.4。条件式(7)的下限优选为-0.8，由此，更容易减小第二透镜L2的像侧的面的曲率半径，更容易实现广角化。条件式(7)的下限更优选为-0.5，进一步优选为-0.4，更进一步优选为-0.3。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(7-1)～(7-4)。
-0.8＜(R3+R4)/(R3-R4)＜0.8...(7-1)
-0.5＜(R3+R4)/(R3-R4)＜0.5...(7-2)
-0.4＜(R3+R4)/(R3-R4)＜0.4...(7-3)
-0.3＜(R3+R4)/(R3-R4)＜0.8...(7-4)
条件式(8)的上限优选为-0.2。由此，能够使第三透镜L3成为像侧的面的曲率半径比物侧的面的曲率半径大的光学系统，从而更容易进行像面弯曲的修正。条件式(8)的上限更优选为-0.3。条件式(8)的下限优选为-5，由此，更容易增强第三透镜L3的光焦度，更容易进行倍率色差的修正。条件式(8)的下限更优选为-4.0，进一步优选为-3.0。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(8-1)～(8-4)。
-5.0＜(R5+R6)/(R5-R6)＜0.0...(8-1)
-5.0＜(R5+R6)/(R5-R6)＜-0.2...(8-2)
-5.0＜(R5+R6)/(R5-R6)＜-0.3...(8-3)
-4.0＜(R5+R6)/(R5-R6)＜-0.3...(8-4)
条件式(9)的上限优选为0.7，由此，在更容易实现广角化的同时能够使像面弯曲更小，从而能够得到更良好的像。条件式(9)的上限更优选为0.5，进一步优选为0.4，更进一步优选为0.3。条件式(9)的下限优选为0.01，由此，更容易进行彗形像差的修正，更容易在周边得到良好的像。条件式(9)的下限更优选为0.05。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(9-1)～(9-4)。
0.0＜|f12/f34|＜0.7...(9-1)
0.0＜|f12/f34|＜0.5...(9-2)
0.0＜|f12/f34|＜0.4...(9-3)
0.0＜|f12/f34|＜0.3...(9-4)
条件式(10)的上限优选为5.5，由此，能够对球面像差、歪曲以及彗形像差进行更良好地修正，进而能够较长地取得后焦距，增大视场角，从而能够得到充分的性能。条件式(10)的上限更优选为4.5。条件式(10)的下限优选为2.5，由此，更容易进行球面像差以及彗形像差的修正，更容易得到明亮的透镜。条件式(10)的下限更优选为2.7。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(10-1)～(10-2)。
2.5＜(D4+D5)/f＜5.5...(10-1)
2.7＜(D4+D5)/f＜4.5...(10-2)
条件式(11)的上限优选为12.0，由此，更容易减小第三透镜L3的物侧的面的曲率半径，更容易增大第三透镜L3的光焦度，更容易进行倍率色差的修正。条件式(11)的上限更优选为10.0，进一步优选为9.0，更进一步优选为8.0。条件式(11)的下限优选为1.0，由此，更容易增大第三透镜L3的物侧的面的曲率半径，更容易降低偏心引起的误差灵敏度，使制造变得更容易。条件式(11)的下限更优选为1.5，进一步优选为2.0。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(11-1)～(11-5)。
0.5＜R5/f＜12.0...(11-1)
1.0＜R5/f＜10.0...(11-2)
1.0＜R5/f＜9.0...(11-3)
1.5＜R5/f＜9.0...(11-4)
2.0＜R5/f＜8.0...(11-5)
条件式(12)的上限优选为0.9，由此，能够实现透镜系统的小型化。条件式(12)的上限更优选为1.0。条件式(12)的下限优选为2.0，由此，能够防止第一透镜L1的破裂。条件式(12)的下限更优选为1.5。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(12-1)～(12-3)。
0.9＜D1/f＜2.0...(12-1)
1.0＜D1/f＜2.0...(12-2)
1.0＜D1/f＜1.5...(12-3)
条件式(13)的上限优选为18.0，由此，能够实现透镜系统的小型化。条件式(13)的上限更优选为15.0。条件式(13)的下限优选为11.0，由此，能够实现透镜系统的小型化以及广角化。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(13-1)～(13-3)。
10.0＜L/f＜18.0...(13-1)
10.0＜L/f＜15.0...(13-2)
11.0＜L/f＜15.0...(13-3)
需要说明的是，为了使透镜系统小型化，从第一透镜L1的物侧的面到受光元件的距离L优选为15mm以下，更优选为13mm以下。
条件式(14)的上限优选为2.0，由此，更容易增强第四透镜L4的光焦度，更容易抑制光线向摄像元件入射的角度，更容易抑制阴影。条件式(14)的上限更优选为1.7，进一步优选为1.6。条件式(14)的下限优选为0.2，由此，容易增大第四透镜L4的物侧的面的曲率半径，从而能够对像面弯曲以及球面像差进行更良好地修正。条件式(14)的下限更优选为0.3，进一步优选为0.4。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(14-1)～(14-4)。
0.0＜(R8+R9)/(R8-R9)＜2.0...(14-1)
0.2＜(R8+R9)/(R8-R9)＜2.0...(14-2)
0.3＜(R8+R9)/(R8-R9)＜1.7...(14-3)
0.4＜(R8+R9)/(R8-R9)＜1.6...(14-4)
条件式(15)的上限优选为9.0，由此，更容易增强第三透镜L3的光焦度，更容易进行倍率色差的修正。条件式(15)的上限更优选为8.0。条件式(15)的下限优选为2.0，由此，更容易抑制第三透镜L3的光焦度，更容易降低偏心引起的误差灵敏度，使制造变得更容易。条件式(15)的下限更优选为3.0。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(15-1)～(15-3)。
1.5＜f3/f＜9.0...(15-1)
2.0＜f3/f＜9.0...(15-2)
3.0＜f3/f＜8.0...(15-3)
条件式(16)的上限优选为28.0，由此，更容易减小第一透镜L1的物侧的面的曲率半径，因此更容易进行畸变的修正。条件式(16)的上限更优选为25.0，进一步优选为22.0。条件式(16)的下限优选为10.0，由此，更容易增大第一透镜L1的物侧的面的曲率半径，更容易增强第一透镜L1的光焦度，因此更容易实现透镜系统的径向上的小型化、或更容易实现广角化。条件式(16)的下限更优选为11.0，进一步优选为12.0。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(16-1)～(16-4)。
8.0＜R1/f＜28.0...(16-1)
10.0＜R1/f＜25.0...(16-2)
11.0＜R1/f＜22.0...(16-3)
12.0＜R1/f＜22.0...(16-4)
条件式(17)的上限优选为4.0，由此，更容易实现透镜系统的小型化。条件式(17)的下限优选为2.0，由此，更容易向透镜系统与摄像元件之间插入各种滤光片、玻璃罩等。条件式(17)的下限更优选为2.5。根据上述情况，更优选满足例如下述条件式(17-1)～(17-2)。
2.0＜Bf/f＜4.0...(17-1)
2.5＜Bf/f＜4.0...(17-2)
第一透镜L1的材质的相对于d线的阿贝数vd1优选为40以上，由此，能够抑制色差的产生，并且得到良好的分辨性能。另外，更优选为45以上。
第二透镜L2的材质的相对于d线的阿贝数vd2优选为40以上，由此，能够抑制色差的产生，并且得到良好的分辨性能。另外，更优选为45以上，进一步优选为50以上。
第三透镜L3的材质的相对于d线的阿贝数vd3优选为40以下，由此，能够对倍率色差进行良好地修正。另外，更优选为30以下，进一步优选为28以下，更进一步优选为25以下，尤其进一步优选为20以下，更尤其进一步优选为19以下。
第四透镜L4的材质的相对于d线的阿贝数vd4优选为40以上，由此，能够抑制色差的产生，并且得到良好的分辨性能。另外，更优选为45以上，进一步优选为50以上。
第一透镜L1、第二透镜L2以及第四透镜的材质的相对于d线的阿贝数vd1、vd2、vd4均优选为40以上，由此，能够抑制色差的产生，并且得到良好的分辨性能。
孔径光阑是指决定透镜系统的F值(Fno)的光阑，孔径光阑St优选配置在第三透镜L3的物侧的面与第四透镜L4的像侧的面之间，由此，容易使透镜整体小型化。孔径光阑St更优选配置在第三透镜L3的像侧的面与第四透镜L4的物侧的面之间，由此，容易使透镜整体小型化。
优选第一透镜L1～第四透镜L4的各透镜的任一面为非球面。由此，能够对各种像差进行良好地修正。
优选第二透镜L2的至少单侧的面为非球面。通过将第二透镜L2的至少单侧的面设为非球面，容易对像面弯曲以及球面像差进行修正，从而能够得到良好的分辨性能。更优选第二透镜L2的两面为非球面。
优选第二透镜L2的物侧的面为非球面。优选第二透镜L2的物侧的面为中心具有负的光焦度、且在有效直径端具有正的光焦度的形状。通过将第二透镜L2设为这样的形状，能够在实现广角化的同时对像面弯曲以及畸变进行良好地修正。
需要说明的是，“面的有效直径”是指，在考虑有助于成像的全部光线与透镜面相交的点时，由径向上的最外侧的点(最远离光轴的点)构成的圆的直径，“有效直径端”是指该最外侧的点。需要说明的是，在相对于光轴旋转对称的系统中，上述的由最外侧的点构成的图形为圆，但是在非旋转对称的系统中，存在不为圆的情况，这样的情况下，可以考虑等价的圆形而将该圆的直径作为有效直径。
另外，关于非球面的形状，在将各透镜的透镜面i(i是表示相应的透镜面的标号。例如，在第二透镜L2的物侧的面由3表示时，与第二透镜L2的物侧的面相关的以下的说明可以考虑为i＝3)上的某点设为Xi、且将该点处的法线与光轴的交点设为Pi时，将Xi-Pi的长度(|Xi-Pi|)作为Xi点处的曲率半径的绝对值|RXi|，并将Pi定义为该点Xi处的曲率中心。另外，将第i透镜面与光轴的交点设为Qi。此时，点Xi处的光焦度由点Pi以点Qi为基准而处于物侧、像侧中的哪一侧来定义。就物侧的面而言，将点Pi与点Qi相比处于像侧的情况定义为正的光焦度，将点Pi与点Qi相比处于物侧的情况定义为负的光焦度，就像侧的面而言，将点Pi与点Qi相比处于物侧的情况定义为正的光焦度，将点Pi与点Qi相比处于像侧的情况定义为负的光焦度。
在将中心与点Xi的光焦度进行比较时，将中心的曲率半径(近轴的曲率半径)的绝对值与点Xi处的曲率半径的绝对值|RXi|进行比较，在|RXi|比近轴的曲率半径绝对值小的情况下，点Xi的光焦度比中心的光焦度强。相反，在|RXi|比近轴的曲率半径绝对值大的情况下，点Xi的光焦度比中心的光焦度弱。该情况在面为正的光焦度时和面为负的光焦度时都一样。
在此，参照图2，对上述的第二透镜L2的物侧的面的形状进行说明。图2是图1示出的摄像透镜1的光路图。在图2中，点Q3是第二透镜L2的物侧的面的中心，是第二透镜L2的物侧的面与光轴Z的交点。另外，在图2中，第二透镜L2的物侧的面上的点X3处于有效直径端，成为轴外光束4中包含的最外侧的光线与第二透镜L2的物侧的面的交点。在图2中，点X3虽然处于有效直径端，但点X3是第二透镜L2的物侧的面上的任意的点，因此对其他的点也可以同样地进行考虑。
此时，将点X3处的透镜面的法线与光轴Z的交点如图2所示设为点P3，将连结点X3与点P3的线段X3-P3定义为点X3处的曲率半径RX3，将线段X3-P3的长度|X3-P3|定义为曲率半径RX3的绝对值|RX3|。即，|X3-P3|＝|RX3|。另外，将点Q3处的曲率半径、即第二透镜L2的物侧的面的中心的曲率半径设为R3，将其绝对值设为|R3|(在图2中未图示)。
第二透镜L2的物侧的面的“中心具有负的光焦度、且在有效直径端具有正的光焦度的形状”是指如下形状：在将点X3设为有效直径端的情况下，在包含点Q3在内的近轴区域为凹形状，点P3与点Q3相比处于像侧。
在此，在图2中为了有助于理解，以双点划线绘出半径为|R3|且经过点Q3的、以光轴上的点为中心的圆CQ3，以虚线绘出半径为|RX3|且经过点X3的、以光轴上的点为中心的圆CX3的一部分。需要说明的是，在图2中明示了圆CX3成为比圆CQ3大的圆，|R3|＜|RX3|。
优选第二透镜L2的物侧的面为如下形状：中心和有效直径端均具有负的光焦度、且有效直径端的负的光焦度比中心的负的光焦度弱。通过将第二透镜L2设为这样的形状，能够在实现广角化的同时对像面弯曲以及畸变进行良好地修正。
第二透镜L2的物侧的面的“中心和有效直径端均具有负的光焦度、且有效直径端的负的光焦度比中心的负的光焦度弱的形状”是指如下形状：在将点X3设为有效直径端的情况下，在包含点Q3在内的近轴区域为凹形状，点P3与点Q3相比处于物侧且点X3处的曲率半径的绝对值|RX3|比点Q3处的曲率半径的绝对值|R3|大。
优选第二透镜L2的像侧的面为非球面。优选第二透镜L2的像侧的面为如下形状：中心和有效直径端均具有负的光焦度、且有效直径端的负的光焦度比中心的负的光焦度强。通过将第二透镜L2的像侧的面设为这样的形状，从而容易进行像面弯曲的修正。
第二透镜L2的像侧的面的上述形状与使用图2说明的第二透镜L2的物侧的面的形状同样可以如下这样考虑。在透镜剖视图中，在将第二透镜L2的像侧的面上的某点设为X4且将该点处的法线与光轴Z的交点设为点P4时，将连结点X4与点P4的线段X4-P4作为点X4处的曲率半径，将连结点X4与点P4的线段的长度|X4-P4|作为点X4处的曲率半径的绝对值|RX4|。由此，|X4-P4|＝|RX4|。另外，将第二透镜L2的像侧的面与光轴Z的交点、即第二透镜L2的像侧的面的中心设为点Q4。并且，将点Q4处的曲率半径的绝对值设为|R4|。
第二透镜L2的像侧的面的“中心和有效直径端均具有负的光焦度、且有效直径端的负的光焦度比中心的负的光焦度强的形状”是指如下形状：在将点X4设为有效直径端的情况下，在包含点Q4在内的近轴区域为凹形状，点P4与点Q4相比处于像侧且点X4处的曲率半径的绝对值|RX4|比点Q4处的曲率半径的绝对值|R4|小。
优选第四透镜L4的至少单侧的面为非球面。通过将第四透镜L4的至少单侧的面设为非球面，容易对像面弯曲以及球面像差进行修正，从而能够得到良好的分辨性能。更优选第四透镜L4的两面为非球面。
优选第四透镜L4的物侧的面为非球面。优选第四透镜L4的物侧的面为如下形状：中心和有效直径端均具有负的光焦度，且有效直径端的负的光焦度比中心的负的光焦度强。通过将第四透镜L4设为这样的形状，能够对像面弯曲进行良好地修正。
第四透镜L4的物侧的面的上述形状与使用图2说明的第二透镜L2的物侧的面的形状同样可以如下这样考虑。在透镜剖视图中，在将第四透镜L4的物侧的面上的某点设为X8且将该点处的法线与光轴Z的交点设为点P8时，将连结点X8与点P8的线段X8-P8作为点X8处的曲率半径，将连结点X8与点P8的线段的长度|X8-P8|作为点X8处的曲率半径的绝对值|RX8|。由此，|X8-P8|＝|RX8|。另外，将第四透镜L4的物侧的面与光轴Z的交点、即第四透镜L4的物侧的面的中心设为点Q8。并且，将点Q8处的曲率半径的绝对值设为|R8|。
第四透镜L4的物侧的面的“中心和有效直径端均具有负的光焦度、且有效直径端的负的光焦度比中心的负的光焦度强的形状”是指如下形状：在将点X8设为有效直径端的情况下，在包含点Q8在内的近轴区域为凹形状，点P8与点Q8相比处于物侧且点X8处的曲率半径的绝对值|RX8|比点Q8处的曲率半径的绝对值|R8|小。
也可以使第四透镜L4的物侧的面为如下形状：中心和有效直径端均具有正的光焦度，且有效直径端的正的光焦度比中心的正的光焦度弱。通过将第四透镜L4设为这样的形状，能够对球面像差进行良好地修正。
第四透镜L4的物侧的面的“中心和有效直径端均具有正的光焦度、且有效直径端的正的光焦度比中心的正的光焦度弱的形状”是指如下形状：在将点X8设为有效直径端的情况下，在包含点Q8在内的近轴区域为凸形状，点P8与点Q8相比处于像侧且点X8处的曲率半径的绝对值|RX8|比点Q8处的曲率半径的绝对值|R8|大。
优选第四透镜L4的像侧的面为非球面。优选第四透镜L4的像侧的面为如下形状：中心和有效直径端均具有正的光焦度，且有效直径端的正的光焦度比中心的正的光焦度弱。通过将第四透镜L4设为这样的形状，能够对球面像差、像面弯曲以及彗形像差进行良好地修正。
第四透镜L4的像侧的面的上述形状与使用图2说明的第二透镜L2的物侧的面的形状同样可以如下这样考虑。在透镜剖视图中，在将第四透镜L4的像侧的面上的某点设为X9且将该点处的法线与光轴Z的交点设为点P9时，将连结点X9与点P9的线段X9-P9作为点X9处的曲率半径，将连结点X9与点P9的线段的长度|X9-P9|作为点X9处的曲率半径的绝对值|RX9|。由此，|X9-P9|＝|RX9|。另外，将第四透镜L4的像侧的面与光轴Z的交点、即第四透镜L4的像侧的面的中心设为点Q9。并且，将点Q9处的曲率半径的绝对值设为|R9|。
第四透镜L4的像侧的面的“中心和有效直径端均具有正的光焦度、且有效直径端的正的光焦度比中心的正的光焦度弱的形状”是指如下形状：在将点X9设为有效直径端的情况下，在包含点Q9在内的近轴区域为凸形状，点P9与点Q9相比处于物侧且点X9处的曲率半径的绝对值|RX9|比点Q9处的曲率半径的绝对值|R9|大。
第一透镜L1优选为凸面朝向物侧的弯月透镜。由此，能够制作超出180度那样的广角透镜。
第二透镜优选为双凹透镜。由此，容易实现广角化，且能够对畸变以及像面弯曲进行良好地修正。
第三透镜优选为双凸透镜。由此，容易进行像面弯曲以及倍率色差的修正。
第三透镜优选为凸面朝向物侧的平凸形状、或凸面朝向物侧的正的弯月形状。由此，容易进行像面弯曲的修正。
第四透镜优选为凸面朝向像侧的平凸形状、或凸面朝向像侧的正的弯月形状。由此，能够对球面像差以及像面弯曲进行良好地修正。
第四透镜也可以是双凸透镜。由此，能够对球面像差以及像面弯曲进行良好地修正，且容易抑制周边光线向摄像元件入射的角度。
第一透镜L1的材质优选为玻璃。在将摄像透镜例如用于车载用相机、监控相机用等苛刻环境的情况下，希望最靠物侧配置的第一透镜L1使用抗风雨引起的表面劣化、直射日光引起的温度变化的能力强而且抗油脂/洗涤剂等化学药剂的能力强的材质、即耐水性、耐气候性、耐酸性及耐药剂性等高的材质，另外，有时还希望使用坚固且难以破裂的材质。通过使材质为玻璃，能够满足上述的要求。另外，作为第一透镜L1的材质，也可以使用透明的陶瓷。
也可以使第一透镜L1的材质为玻璃，且第一透镜L1的至少单侧的面为非球面。通过将第一透镜L1设为玻璃非球面透镜，从而能够进一步对各种像差进行良好地修正。
需要说明的是，在第一透镜L1的物侧的面上也可以实施用于提高强度、耐损伤性及耐药剂性的保护机构，在该情况下，可以使第一透镜L1的材质为塑料。这样的保护机构可以为硬涂层，也可以为防水涂层。通过使第一透镜L1的材质为塑料，从而在将第一透镜L1的至少单侧的面设为非球面的情况下，能够正确地再现非球面形状，能够制作具有良好的性能的透镜。另外，能够轻量且便宜地制作透镜系统。另外，能够在中心光束与周边光束的分开程度最大的第一透镜L1中便宜地使用非球面，从而容易进行像面弯曲以及畸变的修正。
例如在车载相机用透镜中，要求透镜耐各种冲击。因此，第一透镜L1优选较厚，第一透镜L1的中心厚度优选为1.0mm以上。为了使之成为能够进一步耐冲击的透镜，第一透镜L1的中心厚度优选为1.1mm以上。
为了制作耐环境性高的光学系统，优选全部的透镜为玻璃。在用作监控相机用透镜、车载相机用透镜的情况下，可能会在从高温至低温的宽温度范围、或高湿度等各种条件下使用。为了制作抗上述环境的能力强的光学系统，优选将全部的透镜由玻璃制作。
第二透镜L2的材质优选为玻璃。通过在第二透镜L2中使用玻璃，由此容易使用折射率高的材质，且容易增强第二透镜L2的光焦度，因此从而容易实现广角化。
第三透镜L3的材质也可以为玻璃。通过使第三透镜L3的材质为玻璃，能够抑制温度变化引起的性能劣化。另外，能够减小第三透镜L3的阿贝数，从而能够对倍率色差进行良好地修正。另外，在第二透镜L2以及第四透镜L4中使用塑料的情况下，通过在第三透镜L3中使用玻璃，从而容易抑制温度变化引起的焦点位移。
也可以使第四透镜L4的材质为玻璃。通过使第四透镜L4的材质为玻璃，能够抑制温度变化引起的性能劣化。
第二透镜L2以及第四透镜L4的材质优选为塑料。
通过使第二透镜L2以及第四透镜L4的材质为塑料，能够正确地再现非球面形状，能够制作具有良好的性能的透镜。另外，能够轻量且便宜地制作透镜系统。
第三透镜L3的材质优选为塑料。通过使第三透镜L3的材质为塑料，能够正确地再现非球面形状，能够制作具有良好的性能的透镜。另外，能够轻量且便宜地制作透镜系统。
作为塑料的材质，例如可以使用丙烯酸、聚烯烃系的材质、聚碳酸酯系的材质、环氧树脂、PET(Polyethyleneterephthalate；聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PES(PolyEtherSulphone；聚醚砜)、聚碳酸酯等。
作为第二透镜L2、第三透镜L3以及第四透镜L4的材质，也可以使用在塑料中混合比光的波长小的粒子而成的所谓的纳米复合材料。
需要说明的是，也可以根据摄像透镜1的用途，向透镜系统与摄像元件5之间插入将紫外光至蓝色光截止那样的滤光片或者将红外光截止那样的IR(InfraRed)截止滤光片。也可以将具有与上述滤光片相同的特性的涂层涂敷于透镜面。另外，也可以使用吸收紫外光、蓝色光、红外光等的材质作为任一个透镜的材质。
在图1中，示出在透镜系统与摄像元件5之间配置假定了各种滤光片等的光学构件PP的例子，但是也可以取而代之，在各透镜之间配置上述的各种滤光片。或者，也可以对摄像透镜所具有的任一个透镜的透镜面施加具有与各种滤光片同样的作用的涂层。
需要说明的是，穿过各透镜间的有效直径之外的光束可能成为杂散光而到达像面，从而成为重影，因此优选根据需要而设置遮挡该杂散光的遮光机构。作为该遮光机构，例如可以在透镜的有效直径之外的部分处施加不透明的涂料，或者设置不透明的板材。或者，也可以在成为杂散光的光束的光路中设置不透明的板材来作为遮光机构。或者，也可以在最靠物侧的透镜的进一步靠向物侧的位置处配置将杂散光隔断的遮光罩那样的构件。作为一例，在图1中，示出在第一透镜L1及第二透镜L2各自的像侧的面的有效直径之外设置遮光机构11、12的例子。需要说明的是，设置遮光机构的部位不限定于图1所示的例子，也可以配置于其他的透镜、或透镜之间。
并且，也可以在各透镜之间的周边光量比在实用上没有问题的范围内配置将周边光线隔断的光阑等构件。周边光线是指来自光轴Z之外的物点的光线中的、在光学系统的入射光瞳的周边部分穿过的光线。这样，通过配置将周边光线隔断的构件，能够提高成像区域周边部的图像品质。另外，通过利用该构件将产生重影的光隔断，由此能够减少重影。
另外，优选透镜系统构成为仅由第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3以及第四透镜L4这4片透镜构成。通过仅利用4片透镜构成透镜系统，能够使透镜系统便宜。
本实施方式所涉及的摄像装置具备本实施方式所涉及的摄像透镜，因此能够小型且便宜地构成，具有充分宽的视场角，且能够使用摄像元件而得到分辨率高的良好的像。
需要说明的是，也可以将由具备第一至第三实施方式所涉及的摄像透镜的摄像装置拍摄到的图像显示在手机上。例如存在如下情况：将具备本实施方式的摄像透镜的摄影装置作为车载相机而搭载于机动车，通过车载相机拍摄机动车的背后或周边，并将通过拍摄而获取的图像显示在显示装置上。这样的情况下，在搭载有车辆导航系统(以下，称为车辆导航)的机动车中，只要将拍摄到的图像显示在车辆导航的显示装置上即可，但在未搭载车辆导航的情况下，需要在机动车上设置液晶显示器等专用的显示装置。然而，显示装置的造价高。另一方面，近年来的手机搭载有能够进行动态图像或Web的浏览等的高性能的显示装置。通过将手机用作车载相机用的显示装置，对于未搭载车辆导航的机动车来说，无需搭载专用的显示装置，其结果是，能够便宜地搭载车载相机。
在此，可以使用线缆而以有线方式将车载相机拍摄到的图像向手机发送，也可以通过红外线通信等无线方式向手机发送。另外，也可以使手机等与机动车的工作状态连动，在机动车挂倒档或者开启方向指示灯等时，自动地在手机的显示装置上显示车载相机的图像。
需要说明的是，作为显示车载相机的图像的显示装置，不仅可以是手机，也可以是PDA等便携式信息终端，还可以是小型的个人电脑，或者也可以是可便携的小型的车辆导航。
另外，也可以通过将搭载有本发明的摄像透镜的手机固定于机动车而作为车载相机使用。近年来的智能手机具备与PC同等的处理能力，因此例如将手机固定于机动车的仪表板等，并使相机朝向前方，从而能够使手机的相机与车载相机同样地使用。需要说明的是，作为智能手机的应用程序，也可以具备识别白线或道路标识来进行警告的功能。另外，还可以使相机朝向驾驶员而作为在驾驶员打瞌睡或疏忽时进行警告的系统。另外，还可以与机动车连动地作为对方向盘进行操作的系统的一部分。由于机动车放置于高温环境或低温环境下，因此要求车载相机具有严格的耐环境性。在将本发明的摄像透镜搭载于手机的情况下，在驾驶以外的时间，手机随驾驶员被带出车外，因此能够放宽摄像透镜的耐环境性，从而能够便宜地导入车载系统。
〔摄像透镜的数值实施例〕
接着，对本发明的摄像透镜的数值实施例进行说明。图3～图12分别示出实施例1～实施例10的摄像透镜的透镜剖视图。在图3～图12中，图的左侧为物侧，右侧为像侧，与图1同样，也一并图示出孔径光阑St、光学构件PP、配置在像面Sim上的摄像元件5。各图的孔径光阑St不表示形状或大小，而表示光轴Z上的位置。在各实施例中，透镜剖视图的标号Ri、Di(i＝1、2、3、...)与以下说明的透镜数据的Ri、Di对应。
在表1～表10中分别示出实施例1～实施例10的摄像透镜的透镜数据。在各表的(A)中示出基本透镜数据，在(B)中示出各种数据，在(C)中示出非球面数据。
在基本透镜数据中，Si一栏示出将最靠物侧的构成要素的物侧的面作为第一个而随着朝向像侧依次增加的第i个(i＝1、2、3、...)面编号，Ri一栏示出第i个面的曲率半径，Di一栏示出第i个面与第i+1个面的在光轴Z上的面间隔。需要说明的是，曲率半径的符号以面形状向物侧凸出的情况为正，以面形状向像侧凸出的情况为负。另外，Ndj一栏示出将最靠物侧的透镜作为第一个而随着朝向像侧依次增加的第j个(j＝1、2、3、...)光学要素的相对于d线(波长为587.6nm)的折射率，vdj一栏示出第j个光学要素的相对于d线的阿贝数。需要说明的是，基本透镜数据中也一并示出孔径光阑St以及光学构件PP，在相当于孔径光阑St的面的面编号一栏中同时记载了(St)这样的词语。另外，拍摄面记载为IMG。
在基本透镜数据中，在非球面的面编号中标注有*记号，作为非球面的曲率半径而示出近轴曲率半径(中心的曲率半径)的数值。在非球面数据中示出非球面的面编号、以及与各非球面相关的非球面系数。非球面数据的数值的“E-n”(n：整数)表示“×10-n”，“E+n”表示“×10n”。需要说明的是，非球面系数是由以下的式子表示的非球面式中的各系数KA、RBm(m＝3、4、5、...20)的值。
Zd＝C·h2/{1+(1-KA·C2·h2)1/2}+∑RBm·hm
其中，
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点向非球面顶点相接的垂直于光轴的平面引出的垂线的长度)
h：高度(从光轴到透镜面的距离)
C：近轴曲率半径的倒数
KA、RBm：非球面系数(m＝3、4、5、...20)
在各种数据中，L(空气中)是从第一透镜L1的物侧的面到像面Sim的在光轴Z上的距离(后焦距量为空气换算长度)，BF(空气中)是从最靠像侧的透镜的像侧的面到像面Sim的在光轴Z上的距离(相当于后焦距；空气换算长度)，f是整个系统的焦距，f1是第一透镜L1的焦距，f2是第二透镜L2的焦距，f3是第三透镜L3的焦距，f4是第四透镜L4的焦距，f12是第一透镜L1与第二透镜L2的合成焦距，f23是第二透镜L2与第三透镜L3的合成焦距，f34是第三透镜L3与第四透镜L4的合成焦距，f123是第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的合成焦距，f234是第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的合成焦距。
另外，表11中一并示出各实施例的与条件式(1)～(17)对应的值。需要说明的是，条件式(1)为Nd3-Nd2，条件式(2)为D3/f，条件式(3)为D2/f，条件式(4)为R3/f，条件式(5)为vd2-vd3，条件式(6)为vd4-vd3，条件式(7)为(R3+R4)/(R3-R4)，条件式(8)为(R5+R6)/(R5-R6)，条件式(9)为|f12/f34|，条件式(10)为(D4+D5)/f，条件式(11)为R5/f，条件式(12)为D1/f，条件式(13)为L/f，条件式(14)为(R8+R9)/(R8-R9)，条件式(15)为f3/f，条件式(16)为R1/f，条件式(17)为Bf/f。
其中，
Nd2：第二透镜L2的材质的相对于d线的折射率
Nd3：第三透镜L3的材质的相对于d线的折射率
vd2：第二透镜L2的材质的相对于d线的阿贝数
vd3：第三透镜L3的材质的相对于d线的阿贝数
vd4：第四透镜L4的材质的相对于d线的阿贝数
R1：第一透镜L1的物侧的面的曲率半径
R3：第二透镜L2的物侧的面的近轴曲率半径
R4：第二透镜L2的像侧的面的近轴曲率半径
R5：第三透镜L3的物侧的面的近轴曲率半径
R6：第三透镜L3的像侧的面的近轴曲率半径
R8：第四透镜L4的物侧的面的近轴曲率半径
R9：第四透镜L4的像侧的面的近轴曲率半径
D1：第一透镜L1的中心厚度
D2：第一透镜L1以及第二透镜L2的空气间隔
D3：第二透镜L2的中心厚度
D4：第二透镜L2以及第三透镜L3的空气间隔
D5：第三透镜L3的中心厚度
L：从第一透镜L1的物侧的面顶点到像面的距离
f3：第三透镜L3的焦距
f12：第一透镜L1以及第二透镜L2的合成焦距
f34：第三透镜L3以及第四透镜L4的合成焦距
f：整个系统的焦距
Bf：从第四透镜像侧的面顶点到像面的距离
作为各数值的单位，长度使用“mm”，但这是一个例子，光学系统也可以比例放大或比例缩小来使用，因此也可以使用其他的适当的单位。
【表1】
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
【表6】
【表7】
【表8】
【表9】
【表10】
【表11】
[像差性能]
上述实施例1～10所涉及的摄像透镜的各像差图分别在图13(A)～图13(D)、图14(A)～图14(D)、图15(A)～图15(D)、图16(A)～图16(D)、图17(A)～图17(D)、图18(A)～图18(D)、图19(A)～图19(D)、图20(A)～图20(D)、图21(A)～图21(D)、图22(A)～图22(D)中示出。
在此，以实施例1的像差图为例进行说明，但对于其他的实施例的像差图也同样。图13(A)、图13(B)、图13(C)以及图13(D)分别示出实施例1所涉及的摄像透镜的球面像差、像散、畸变(歪曲像差)以及倍率色差(倍率的色差)的像差图。球面像差图的F表示F值，其他的像差图的ω表示半视场角。畸变的图示出在使用整个系统的焦距f、视场角(按变量处理，)且将理想像高设为时从该理想像高偏离的偏离量。在各像差图中示出以d线(587.56nm)为基准波长的像差，而在球面像差图中还示出关于F线(波长为486.13nm)、C线(波长为656.27nm)、正弦条件违反量(记载为SNC)的像差，在倍率色差图中示出关于F线以及C线的像差。倍率色差图的线种与球面像差图的线种相同，因此省略其记载。
根据以上的数据可知，实施例1～10的摄像透镜由4片这一较少的透镜片数构成，能够小型且便宜地制作，而且能够实现视场角为136～187度的广角化，F值小至2.8且各像差被良好地修正而具有良好的光学性能。上述的摄像透镜能够适合在监控相机、用于拍摄机动车的前方、侧方、后方等的影像的车载用相机等中使用。
〔摄像装置的实施方式〕
作为使用例，图23示出在机动车100上搭载了具备本实施方式的摄像透镜的摄像装置的情况。在图23中，机动车100具备：用于拍摄其副驾驶席侧的侧面的死角范围的车外相机101；用于拍摄机动车100的后侧的死角范围的车外相机102；安装在车内后视镜的背面且用于拍摄与驾驶员相同的视野范围的车内相机103。车外相机101、车外相机102以及车内相机103为本发明的实施方式所涉及的摄像装置，具备本发明的实施例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。
本发明的实施例所涉及的摄像透镜具有上述的优点，因此车外相机101、102以及车内相机103也能够小型且便宜地构成，具有宽视场角，且直至成像区域周边部都能得到良好的影像。
以上，举出实施方式以及实施例而对本发明进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式以及实施例，能够进行各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔、折射率以及阿贝数的值不限定于上述各数值实施例所示的值，可以采取其他的值。
需要说明的是，在上述的实施例中，所有透镜由均质的材料构成，但也可以使用折射率分布型的透镜。另外，在上述的实施例中，存在由实施了非球面的折射型透镜构成第二透镜L2～第四透镜L4的情况，但也可以在1个面或多个面上形成衍射光学元件。
另外，在摄像装置的实施方式中，结合附图说明了将本发明应用于车载用相机的例子，但本发明不限定于该用途，例如，也可以应用于便携终端用相机或监控相机等。
Claims (27)
1.一种摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜从物侧起依次由具有负的光焦度的第一透镜、具有负的光焦度的第二透镜、具有正的光焦度的第三透镜以及具有正的光焦度的第四透镜构成，
所述摄像透镜满足下述条件式：
0.22＜Nd3-Nd2...(1)
1.2＜D3/f...(2)
其中，
Nd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的折射率；
Nd2：所述第二透镜的材质的相对于d线的折射率；
D3：所述第二透镜的中心厚度；
f：整个系统的焦距。
2.一种摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜从物侧起依次由具有负的光焦度的第一透镜、具有负的光焦度的第二透镜、具有正的光焦度的第三透镜以及具有正的光焦度的第四透镜构成，
所述摄像透镜满足下述条件式：
0.22＜Nd3-Nd2...(1)
2.5＜D2/f＜4.5...(3)
其中，
Nd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的折射率；
Nd2：所述第二透镜的材质的相对于d线的折射率；
D2：所述第一透镜以及所述第二透镜的空气间隔；
f：整个系统的焦距。
3.一种摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜从物侧起依次由具有负的光焦度的第一透镜、具有负的光焦度的第二透镜、具有正的光焦度的第三透镜以及具有正的光焦度的第四透镜构成，
所述摄像透镜满足下述条件式：
0.22＜Nd3-Nd2...(1)
-3.3＜R3/f＜-1.4...(4)
其中，
Nd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的折射率；
Nd2：所述第二透镜的材质的相对于d线的折射率；
R3：所述第二透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
f：整个系统的焦距。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述第三透镜为凸面朝向物侧的平凸形状、或凸面朝向物侧的正的弯月形状。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述第四透镜为凸面朝向像侧的平凸形状、或凸面朝向像侧的正的弯月形状。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜满足下述条件式：
30.0＜vd2-vd3...(5)
其中，
vd2：所述第二透镜的材质的相对于d线的阿贝数；
vd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的阿贝数。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜满足下述条件式：
30.0＜vd4-vd3...(6)
其中，
vd4：所述第四透镜的材质的相对于d线的阿贝数；
vd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的阿贝数。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜满足下述条件式：
-1.0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜1.0...(7)
其中，
R3：所述第二透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
R4：所述第二透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜满足下述条件式：
-10.0＜(R5+R6)/(R5-R6)＜0.0...(8)
其中，
R5：所述第三透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
R6：所述第三透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜满足下述条件式：
0.0＜|f12/f34|＜1.0...(9)
其中，
f12：所述第一透镜以及所述第二透镜的合成焦距；
f34：所述第三透镜以及所述第四透镜的合成焦距。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜满足下述条件式：
2.0＜(D4+D5)/f＜6.0...(10)
其中，
D4：所述第二透镜以及所述第三透镜的空气间隔；
D5：所述第三透镜的中心厚度。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜满足下述条件式：
0.5＜R5/f＜15.0...(11)
其中，
R5：所述第三透镜的物侧的面的曲率半径；
f：整个系统的焦距。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜满足下述条件式：
0.8＜D1/f＜3.0...(12)
其中，
D1：所述第一透镜的中心厚度。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜满足下述条件式：
10.0＜L/f＜20.0...(13)
其中，
L：从所述第一透镜的物侧的面顶点到像面的距离；
f：整个系统的焦距。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜满足下述条件式：
0.0＜(R8+R9)/(R8-R9)＜3.0...(14)
其中，
R8：所述第四透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
R9：所述第四透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足下述条件式：
0.25＜Nd3-Nd2＜0.7...(1-4)
其中，
Nd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的折射率；
Nd2：所述第二透镜的材质的相对于d线的折射率。
17.根据权利要求1所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足下述条件式：
1.2＜D3/f＜1.8...(2-3)
其中，
D3：所述第二透镜的中心厚度；
f：整个系统的焦距。
18.根据权利要求2所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足下述条件式：
2.5＜D2/f＜3.5...(3-2)
其中，
D2：所述第一透镜以及所述第二透镜的空气间隔；
f：整个系统的焦距。
19.根据权利要求3所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足下述条件式：
-3.3＜R3/f＜-1.9...(4-2)
其中，
R3：所述第二透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
f：整个系统的焦距。
20.根据权利要求6所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足下述条件式：
32.0＜vd2-vd3...(5-1)
其中，
vd2：所述第二透镜的材质的相对于d线的阿贝数；
vd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的阿贝数。
21.根据权利要求6所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足下述条件式：
35.0＜vd2-vd3...(5-2)
其中，
vd2：所述第二透镜的材质的相对于d线的阿贝数；
vd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的阿贝数。
22.根据权利要求7所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足下述条件式：
32.0＜vd4-vd3...(6-1)
其中，
vd2：所述第二透镜的材质的相对于d线的阿贝数；
vd3：所述第三透镜的材质的相对于d线的阿贝数。
23.根据权利要求8所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足下述条件式：
-0.8＜(R3+R4)/(R3-R4)＜0.8...(7-1)
其中，
R3：所述第二透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
R4：所述第二透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
24.根据权利要求9所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足下述条件式：
-5.0＜(R5+R6)/(R5-R6)＜-0.2...(8-2)
其中，
R5：所述第三透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
R6：所述第三透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
25.根据权利要求12所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足下述条件式：
1.5＜R5/f＜9.0...(11-4)
其中，
R5：所述第三透镜的物侧的面的曲率半径；
f：整个系统的焦距。
26.根据权利要求15所述的摄像透镜，其中，
所述摄像透镜还满足下述条件式：
0.0＜(R8+R9)/(R8-R9)＜2.0...(14-1)
其中，
R8：所述第四透镜的物侧的面的近轴曲率半径；
R9：所述第四透镜的像侧的面的近轴曲率半径。
27.一种摄像装置，其特征在于，
所述摄像装置搭载有权利要求1所述的摄像透镜。
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