CN201273960Y - 摄像透镜及摄像装置 - Google Patents

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CN201273960Y CNU2008202107287U CN200820210728U CN201273960Y CN 201273960 Y CN201273960 Y CN 201273960Y CN U2008202107287 U CNU2008202107287 U CN U2008202107287U CN 200820210728 U CN200820210728 U CN 200820210728U CN 201273960 Y CN201273960 Y CN 201273960Y
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浅见太郎
石井良明
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Abstract

本实用新型提供一种摄像透镜及摄像装置，该摄像透镜不仅色像差被良好补正并保持高的光学性能且谋求小型化、广角化、低成本化。从物体侧起依次具备：第1透镜群群(G1)，其整体持有负的光焦度；第2透镜群(G2)，其整体持有正或负的光焦度；光阑；第3透镜群(G3)，其整体具有正的光焦度；和衍射光学元件(GD)，其至少1面为平面的同时，在至少1个平面上形成衍射结构，另外，在将整个系统的焦距设为(f)、将衍射光学元件(GD)的焦距设为(fDOE)时，满足下述条件式(1)：－0.2＜f/fDOE＜0.2…(1)。

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，更详细地涉及一种适合于在使用  CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)等摄像元件的车载用相机、移动终端用相机、监视相机等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或CMOS等摄像元件的非常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设备本体的小型化也得以发展，对其所搭载的摄像透镜也要求小型化、轻量化。
另外，在确保在车载用相机、移动终端用相机、监视相机等使用的摄像透镜为确保广范围的良好的视野，要求为广角，且在整个有效画面范围具有高的成像性能。
以往，作为上述领域中透镜片数较少的广角的摄像透镜有以下专利文献所记载的摄像透镜。专利文献1、2记载有分别在3片构成、4片构成的透镜系统中小型、轻量，且具有良好的性能的摄像透镜。专利文献3记载有在3片构成的透镜系统中，在其透镜面形成衍射结构，谋求色像差的补正的摄像透镜。
【专利文献1】专利公开2007-114546号公报
【专利文献2】专利公开2006-292988号公报
【专利文献3】专利公开2007-114545号公报
在与CCD等摄像元件一同使用摄像透镜时，色像差的影响较明显，尤其是可容易明显发现由倍率色像差导致的图像周边部的染色或解像力降低。在只由折射型透镜而成的光学系统中，在以少的透镜片数补正色像差上是有限度的，比起专利文献1、2所记载的摄像透镜要求进一步改善色像差。专利文献3所记载的摄像透镜，虽谋求通过衍射光学元件补正色像差，但因在具有曲率的透镜面形成有衍射结构，所以，有时会提高成本。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述问题，其目的在于，提供一种尤其色像差被良好补正的且保持高的光学性能、并谋求小型化及广角化、可低成本制造的透镜及具备该摄像透镜的摄像装置。
本实用新型的第1摄像透镜，其特征在于，从物体侧起依次具备：第1透镜群，其整体持有负的光焦度；第2透镜群，其整体持有正或负的光焦度；光阑；第3透镜群，其整体具有正的光焦度；和衍射光学元件，其至少1面为平面，并且在至少1个平面上形成衍射结构，在将整个系统的焦距设为f、将上述衍射光学元件的焦距设为fDOE时，满足下述条件式(1)：
-0.2<f/fDOE<0.2 … (1)。
在本实用新型的第1摄像透镜中，将最靠近物体侧的透镜的对d线的阿贝数设为γ1、将最靠近物体侧的透镜的焦距设为f1、将从上述衍射光学元件的像侧的面至像面的光轴上的距离设为Dlast时，优选满足下述条件式(2)～(4)中的任一个；进一步优选满足条件式(2)～(4)的全部：
γ1>40 … (2)
-12<f1/f<-0.8 … (3)
0.3mm<Dlast … (4)。
本实用新型的第2摄像透镜，其特征在于，从物体侧起依次具备：第1透镜群，其整体持有负的光焦度；第2透镜群，其整体持有正或负的光焦度；光阑；第3透镜群，其整体具有正的光焦度；和衍射光学元件，其至少1面为平面，并且在至少1个平面上形成衍射结构，在将整个系统的焦距设为f、将最靠近物体侧的透镜的焦距设为f1、将最靠近物体侧的透镜的物体侧的面至上述衍射光学元件的衍射面的光轴上的距离设为LD时，满足下述条件式(3)、(5)  ：
-12<f1/f<-0.8 … (3)
7.0mm<LD<12.5mm … (5)。
本实用新型的第1及第2摄像透镜为具备衍射光学元件的光学系统。衍射光学元件的色的色散特性与折射型透镜相反，进一步具有异常色散性，所以，折射型透镜产生的色像差能由衍射光学元件消除而有效地补正色像差。尤其在本摄像透镜中，因可在最靠像侧配置衍射光学元件，所以有利于倍率色像差的补正。另外，衍射光学元件因设计自由度高，所以，可有助于除色像差以外的像差补正或光学系统的紧凑化等设计规格的充足。
本实用新型的第1及第2摄像透镜，因为满足各条件式的构成、且具备衍射光学元件，所以，可容易实现一边为少的透镜片数一边良好地补正色像差及其它像差的高的光学性能。并且，因可减少透镜片数，所以，可缩短光学系统全长，可谋求小型化。
另外，本实用新型的第1及第2摄像透镜的衍射光学元件，因在平面上形成有衍射结构，所以，与在曲面上形成时相比，可廉价制造的同时，可抑制制造时的性能恶化。
而且，本实用新型的第1及第2摄像透镜通过对如上述的各透镜群的光焦度进行设定，能够构成反远距型光学系统，可谋求广角化。
需要说明的是，在本实用新型的摄像透镜中，形成衍射结构的面可为平面，与衍射光学元件的形成衍射结构的平面相对的面也可为持有曲率的曲面。需要说明的是，这里所说的平面是指曲率实际上为0(零)的面，  “持有曲率的曲面”是指曲率实际上不为0的面。
需要说明的是，作为衍射结构，只要具有衍射作用即可，剖面形状也可为锯齿状、或阶梯状。另外，作为衍射光学元件的基板材质，可以是玻璃，也可以是塑料。
本实用新型的第1及第2摄像透镜，在将上述第3透镜群的焦距设为f3时，优选满足下述条件式(6)：
1.5<f3/f<4.0 … (6)。
另外，本实用新型的第1及第2摄像透镜，其衍射光学元件的像侧的面优选为平面，并在该像侧的面形成有衍射结构。另外，衍射光学元件优选将平行平面板作为基板。
另外，本实用新型的第1及第2摄像透镜，是与摄像元件一同使用的摄像透镜，上述衍射光学元件作为上述摄像元件的玻璃盖发挥功能。
需要说明的是，上述条件式(1)～(6)的各值是将d线(波长587.6nm)设为基准波长，只要本说明书没有特别要求，就将d线设为基准波长。
本实用新型的摄像装置，其特征在于，具备：上述记载的摄像透镜、和将该摄像透镜形成的光学像转换为电信号的摄像元件。
根据本实用新型的摄像透镜，因具备在平面上形成衍射结构的衍射光学元件、且按照满足各条件式的方式进行设定，所以，可一边为少的透镜片数，一边良好地补正色像差，廉价地实现高的光学性能的同时，可缩短光学系统全长，谋求小型化。另外，本实用新型的摄像透镜因具有反远距型光焦度的配置，所以，可谋求广角化。
而且，本实用新型的摄像透镜是与摄像元件一同使用的摄像透镜、上述衍射光学元件作为上述摄像元件的玻璃盖发挥功能的构成时，因可使1个光学部件持有多种功能、在可减少部件件数的同时，可减少在光轴方向配置的部件件数，所以，可谋求装置的小型化。
根据本实用新型的摄像装置，因具备本实用新型的摄像透镜，所以，可在广角的视野范围，基于降低了色像差的高解像的光学像，获得高解像的摄像信号的同时，可小型廉价地构成。
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是本实用新型的一实施方式所涉及的摄像装置的概略剖面图。
图3是表示本实用新型的实施例1所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。
图4是表示本实用新型的实施例2所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。
图5是表示本实用新型的实施例3所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。
图6是表示本实用新型的实施例4所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。
图7是表示本实用新型的实施例5所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。
图8是表示本实用新型的实施例6所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。
图9是表示本实用新型的实施例7所涉及的摄像透镜的透镜构成的剖面图。
图10是表示本实用新型的实施例1所涉及的摄像透镜的各像差图。
图11是表示本实用新型的实施例2所涉及的摄像透镜的各像差图。
图12是表示本实用新型的实施例3所涉及的摄像透镜的各像差图。
图13是表示本实用新型的实施例4所涉及的摄像透镜的各像差图。
图14是表示本实用新型的实施例5所涉及的摄像透镜的各像差图。
图15是表示本实用新型的实施例6所涉及的摄像透镜的各像差图。
图16是表示本实用新型的实施例7所涉及的摄像透镜的各像差图。
图17是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-轴向光线，3-轴外光线，5-摄像元件，5a-摄像面，6-摄像装置，7-支撑基板，8-密封部件，11-遮光部件，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，G1-第1透镜群，G2-第2透镜群，G3-第3透镜群，GD-衍射光学元件，Ri-第i个面的曲率半径，SDOE-衍射面，St-孔径光阑，  Z-光轴。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本实用新型的实施方式。首先，参照图1说明本实用新型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。需要说明的是，图1所示的构成例对应于下述的实施例1的透镜构成。图1也一并表示了轴向光线2及以最大视角入射的轴外光线3。
另外，图1也表示了在包含摄像透镜1的成像位置Pim的像面所配置的摄像元件5。摄像元件5将摄像透镜1形成的光学像转换为电信号，例如，由CCD图像传感器等而成。
摄像透镜1沿光轴Z从物体侧起依次排列有：第1透镜群G1，其整体持有负的光焦度；第2透镜群G2，其整体持有正或负的光焦度；光阑St；第3透镜群G3，其整体具有正的光焦度；和衍射光学元件GD，其至少1面为平面的同时，在至少1个平面上形成有衍射结构。需要说明的是，图1中的孔径光阑St不表示其形状或大小而表示其在光轴Z上的位置。
在图1所示的构成例的摄像透镜1中，第1透镜群G1、第2透镜群G2、第3透镜群G3分别由单透镜构成。但各透镜群的构成不限定于此，如下述的实施例所示，各透镜群也可由多个透镜构成。
摄像透镜1成为在物体侧配置持有负的光焦度的第1透镜群G1、在像侧附近配置持有正的光焦度的第3透镜群G3的反远距(retrofocus)型光焦度配置，所以，可谋求广角化。
在图1所示例中，通过将第1透镜群G1形成为凸面朝向物体侧的弯月形状的负透镜，不仅抑制诸像差的发生并且为有利于广角化的构成。
另外，在图1所示例中，通过将第2透镜群G2、第3透镜群G3设为非球面，而为在利用少的透镜片数有利于确保全长短且光学性能高的构成。
另外，在本实施方式的摄像透镜中，通过在第2透镜群G2和第3透镜群G3之间配置孔径光阑St，不仅维持对摄像元件5的高的远心性，并且实现广角化。
在图1中图示的平行平板状的衍射光学元件GD成为本实用新型的摄像透镜的特征。衍射光学元件GD由于如方法项中所述那样其色像差补正效果高，所以，只用折射型透镜不能补正完的色像差可由衍射光学元件良好地补正。即，即使只由片数少的折射型透镜不能充分补正色像差时，也可通过在折射型透镜增加衍射光学元件的光学系统来最终良好地补正色像差。尤其，通过在最靠像侧配置衍射光学元件GD，可有利于倍率色像差的补正。通过使用衍射光学元件GD，可减少透镜片数，由此，可使光学系统全长的缩短化成为可能，可谋求小型化。
另外，因摄像透镜1的衍射光学元件GD在平面上形成有衍射结构，所以，具有可廉价制作的优点。而且，在平面上形成衍射结构的情况与在曲面上形成衍射结构的情况相比，其加工性更好，所以，制造误差减少，结果可降低制造时发生的性能恶化，可确保高的光学性能。
衍射光学元件GD优选将平行平面板作为基板，其像侧的面为形成有衍射结构的面(衍射面SDOE)，图1所示的摄像透镜1就如此构成。根据这样的构成，在一同使用摄像透镜1和摄像元件时，可使衍射光学元件GD兼用作保护摄像元件的摄像面的玻璃盖的功能。如图1所示，衍射光学元件GD可与第1透镜群G1～第3透镜群G3一同构成摄像透镜1，且可与摄像元件5一同构成摄像装置6。
作为具体例，图2表示将衍射光学元件GD用作玻璃盖的摄像装置6的概略剖面图。需要说明的是，图2模式性地图示有衍射光学元件GD。图2的摄像装置6具备在支撑基板7配置的摄像元件5、和将平行平面板作为基板的衍射光学元件GD，通过密封部件8密封摄像元件5和衍射光学元件GD之间，并将它们一体化。在摄像装置6中，在像侧配置衍射面SDOE，以使摄像元件5的摄像面5a和衍射光学元件GD的衍射面SDOE相对。
图2的衍射光学元件GD因将平行平面板设为基板，所以，其物体侧的面也为平面，也可在此物体侧的平面根据用途形成各种涂层，例如，形成低通滤波器或红外线截止滤波器、用于截止从紫外光至蓝色光的滤波器涂层。这时，因可使1个光学部件具有多种光学功能，所以，可削减部件件数。
此处，本实用新型的实施方式所涉及的摄像透镜，在将整个系统的焦距设为f、将上述衍射光学元件GD的焦距设为fDOE时，优选满足下述条件式(1)。
-0.2<f/fDOE<0.2 … (1)
条件式(1)规定整个系统的光焦度和衍射光学元件GD的光焦度之比的适当范围。超过条件式(1)的范围，则难以良好地保持色像差的平衡的同时，衍射光学元件GD的光焦度变强，衍射结构的间距变小，从而降低加工性。
另外，本实用新型的实施方式所涉及的摄像透镜在将最靠近物体侧的透镜的对d线的阿贝数设为γ1、将最靠近物体侧的透镜的焦距设为f1、将衍射光学元件GD的像侧的面至像面的光轴上的距离设为Dlast时，优选满足下述条件式(2)～(4)。
γ1>40 … (2)
-12<f1/f<-0.8 … (3)
0.3mm<Dlast … (4)
条件式(2)规定最靠近物体侧的透镜的对d线的阿贝数的适当范围。超过条件式(2)的范围，则在衍射光学元件GD以外的透镜中的色像差变得太大，不能通过衍射光学元件GD补正完色像差。
条件式(3)规定整个系统的光焦度和最靠近物体侧的透镜的光焦度之比的适当范围。超过条件式(3)的上限，则像面弯曲变大，难以获得良好的像。超过条件式(3)的下限，则最靠近物体侧的透镜的负的光焦度变弱，难以达成广角化。
条件式(4)规定从衍射光学元件GD至像面的距离的适当范围。将衍射光学元件GD的光焦度设为一定时，衍射光学元件GD和像面的距离变得越小，则通过衍射的色像差的补正量就变得越小。因此，超过条件式(4)的范围，则衍射光学元件GD和至像面的距离变小，不能充分获得通过衍射降低色像差的效果。
需要说明的是，本摄像透镜优选进一步满足下述条件式(4-1)，这时，降低色像差的效果进一步变得显著。
1.0mm<Dlast … (4-1)
另外，本实用新型的实施方式所涉及的摄像透镜在将最靠近物体侧的透镜的物体侧的面至衍射光学元件GD的衍射面的光轴上的距离设为LD时，优选满足下述条件式、(5)。
7.0mm<LD<12.5mm … (5)
超过条件式(5)的上限，则光学系统的全长变长，难以达成小型化的目标。超过条件式(5)的下限，则衍射光学元件GD和像面的距离变大。如条件式(4)的说明所述，将衍射光学元件GD的光焦度设为一定时，通过衍射光学元件GD的色像差的补正量取决于衍射光学元件GD和像面的距离，超过条件式(5)的下限，则为了维持规定的光学系统全长而衍射光学元件GD和像面的距离变大，基于衍射光学元件GD的色像差的补正量变大，色像差的补正过剩。
另外，本实用新型的实施方式所涉及的摄像透镜在将第3透镜群G3的焦距设为f3时，优选满足下述条件式(6)。
1.5<f3/f<4.0 … (6)
条件式(6)规定整个系统的光焦度和持有正的光焦度的第3透镜群G3的光焦度之比的适当范围。超过条件式(6)的上限，则第3透镜群G3的光焦度变弱，不能将轴外光线的主光线向摄像元件5的入射角抑制为小，而远心性恶化。超过条件式(6)的下限，则第3透镜群G3的光焦度变强，后焦距变得太短，降低制造摄像装置6时的设计自由度。
需要说明的是，例如，在车载用相机等严酷的环境中使用本摄像透镜时，在最靠近物体侧配置的透镜优选使用耐抗因风雨所致的表面裂化、直射日光所致的温度变化，而且，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，还优选使用坚固不易割裂的材质。由以上情况，具体而言，作为在最靠近物体侧配置的材质优选使用玻璃，或也可使用透明的陶瓷。陶瓷比通常的玻璃具有强度高、耐热性高的性质。
另外，例如，在车载用相机适用本摄像透镜时，要求一边具有高的耐气候性，一边可在寒冷地域的外部空气至热带地区的夏季的汽车内广的温度范围使用。在广的温度范围使用时，作为透镜的材质优选使用线膨胀系数小的材质。
另外，作为非球面透镜的材质优选使用塑料，这时，可精度良好地制作非球面形状的同时，可谋求低成本化。
需要说明的是，通过各透镜间的有效径外的光束恐怕会变成杂散光到达像面而变成重影，所以，根据需要优选设置截断此杂散光的遮光部件。作为此遮光部件，例如，可在透镜的像侧的有效径外部分涂上不透明的涂料，或也可设置不透明的板材。另外，作为遮光部件也可在变成杂散光的光束的光路上设置不透明的板材。作为1例，图1表示了在构成第1透镜群G1的透镜的像侧的面设置遮光部件11的例子。需要说明的是，设置遮光部件的部位不限定于图1所示的例子，也可以根据需要配置在其他透镜或透镜之间。
[实施例]
接下来，说明本实用新型所涉及的摄像透镜的具体的数值实施例。首先，以实施例1为例进行说明。图3表示实施例1所涉及的摄像透镜的透镜构成图，表1表示透镜数据，表2表示非球面·衍射面数据，表3表示各种数据。
[表1]
实施例1 透镜数据
 
Si面号码         Ri(曲率半径)     Di(面间隔)     Ndj(折射率)       γdj(阿贝数)    
1              18.96         1.00        1.5163        64.1       
2              4.79          1.45                                   
3*             -2.53        1.83        1.5087        56          
4*             -45.50       2.15                                   
5(孔径光阑)   ∞             0.00                                   
6*             2.52          2.94        1.5087        56          
7*             -1.66        0.50                                   
8              ∞             0.50        1.5168       64.2       
9(衍射面)      ∞             1.81                                   
10(像面)       ∞                                                     
[表2]
实施例1 非球面·衍射面数据
[表3]
实施例1 各种数据
 
Fno.     2.8         f          1.47         
L          12.18     f1         -12.72      
IH        2.24        f3         2.58         
ω         57.2        fDOE       -180.90    
图3中表示了也包含在包含成像位置Pim的像面配置的摄像元件5。图3中的孔径光阑St不表示其形状或大小，而表示其在光轴Z上的位置。
在表1的透镜数据中，Si表示将最靠近物体侧的构成要素的面设为第1个而向像侧依次增加的第i(i＝1、2、3…)个面号码；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，Ndj表示将最靠近物体侧的光学要素设为第1个而向像侧依次增加的第j(j＝1、2、3…)个光学要素的对d线的折射率，γdj表示第j个光学要素的对d线的阿贝数。在表1中，曲率半径及面间隔的单位为mm，就曲率半径而言，将在物体侧为凸时设为正，在像侧为凸时设为负。需要说明的是，表1的透镜数据也包含表示了孔径光阑St和像面。
需要说明的是，在表1的透镜数据中，非球面在面号码附上了*印，作为非球面的曲率半径表示光轴附近曲率半径的数值。另外，在表1的透镜数据中，衍射光学元件GD两面的曲率半径被设为∞(无限大)的平行平面板，在形成衍射结构的面记载为“(衍射面)”。
表2的非球面·衍射面数据表示与这些非球面、衍射面相关的非球面系数、相位差系数。非球面系数是以下式(A)中表示的非球面式中的各系数K、Bm(m＝3、4、5、…)的值。
Zd＝C·h2/{1+(1-K·C2·h2)1/2}+∑Bm·hm…(A)
式中，
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点下垂至与非球面顶点相接的光轴垂直的平面的垂直线的长度)
h：高度(光轴至透镜面的距离)
C：近轴曲率半径的倒数
K、Bm：非球面系数(m＝3、4、5、…)
就衍射光学元件GD的衍射结构而言，由距光轴Z的任意距离h所赋予的波面相位的变化量φ，利用由以下式(B)表示的相位差函数φ来计算，由此具有其相当的光程差的形状。表2的相位差系数为式(B)表示的相位差函数φ中的第k(k＝1、2、3、…)次的相位差系数Ck的值。
φ＝∑Ck·h2k…(B)
需要说明的是，在表2的非球面·衍射面数据中，记号“E”表示其之后的数据是以10为底的“幂指数”，表示由以10为底的指数函数表示的数值与“E”之前的数值相乘。例如，为“1.0E-2”时，表示为“1.0×10-2”。
在表3的各种数据中，Fno.为F值，L为整个系统的最靠近物体侧的透镜的物体侧的面至像面的光轴Z上的距离，IH为像高，ω为半视角，f为整个系统的焦距，f1为最靠近物体侧的透镜的焦距，f3为第3透镜群G3的焦距，fDOE为衍射光学元件GD的焦距。在各种数据中，ω的单位为度，Fno.和ω以外的单位全部为mm。
以上，关于实施例1所述的各表的记号的含义在下述的实施例中也相同。图4～图9分别表示实施例2～7所涉及的摄像透镜的透镜构成图，表4～表21分别表示透镜数据、非球面·衍射面数据、各种数据。需要说明的是，在各实施例中，透镜数据的表中的Ri、Di(i＝1、2、3…)对应于透镜构成图的Ri、Di。
[表4]实施例2透镜数据
 
Si面号码       Ri(曲率半径)     Di(面间隔)     Ndj(折射率)     γdj(阿贝数)    
1            19.38         1.20        1.7725     49.6       
2            3.55          2.65                                 
3*           -3.24        2.64        1.5087     56          
4*           -2.37        0.81                                 
5(孔径光阑) ∞             0.46                                 
6*           -20.68       2.03        1.5087      56          
7*           -1.58        1.30                                 
8            ∞           0.30        1.5168     64.2       
9(衍射面)   ∞             1.51                                 
10(像面)   ∞                                                   
[表5]实施例2 非球面·衍射面数据
Figure Y200820210728D00161
[表6]
实施例2 各种数据
 
Fno.     2.8         f          1.49       
L          12.91       f1         -5.79    
IH        2.24        f3         3.23       
ω         82.2        fDOE       52.29      
[表7]
实施例3 透镜数据
 
Si面号码         Ri(曲率半径)     Di(面间隔)     Ndj(折射率)       γdj(阿贝数)    
1              18.96         1.00        1.5163        64.1       
2              4.79          2.76                                   
3*             -1.64        1.82        1.5087        56          
4*             -45.50       2.18                                   
5(孔径光阑)   ∞             0.00                                   
6*             2.23          2.32        1.5087        56          
7*             -1.81        1.00                                   
8              ∞             0.50        1.5168       64.2       
9(衍射面)      ∞             1.296                                  
10(像面)       ∞                                                     
[表8]
实施例3 非球面·衍射面数据
Figure Y200820210728D00181
[表9]
实施例3 各种数据
 
Fno.     2.8         f          1.17         
L          12.87       f1         -12.72      
IH         2.24        f3         2.44         
ω        74.0        fDOE       9.85         
[表10]
实施例4 透镜数据
 
Si面号码         Ri(曲率半径)     Di(面间隔)     Ndj(折射率)     γdj(阿贝数)    
1              18.96         1.00        1.5163     64.1       
2              4.79          1.43                                 
3*             -2.46        1.83        1.5087     56          
4*             -45.50       2.15                                 
5(孔径光阑)   ∞             0.00                                 
6*             2.55          2.87        1.5087     56          
7*             -1.73         0.50                                 
8              ∞             0.50        1.5168     64.2       
9(衍射面)      ∞             1.84                                 
10(像面)       ∞                                                   
[表11]
实施例4 非球面·衍射面数据
Figure Y200820210728D00191
[表12]
实施例4 各种数据
 
Fno.     2.8         f          1.43         
L          12.11     f1         -12.72      
IH         2.24        f3         2.62         
ω         57.6        fDOE       39.58        
[表13]
实施例5 透镜数据
 
Si面号码         Ri(曲率半径)     Di(面间隔)     Ndj(折射率)     γdj(阿贝数)    
1              18.96         1.00        1.7550     52.3       
2              4.79          2.08                                 
3*             -3.03        1.91        1.5316     55.4       
4*             -45.50       1.16                                 
5(孔径光阑)   ∞            0.00                                 
6*             3.81          2.53        1.5316     55.4       
7*             -1.33        0.50                                 
8              ∞             0.50        1.5168     64.2       
9(衍射面)      ∞           1.71                                 
10(像面)       ∞                                                   
[表14]
实施例5 非球面·衍射面数据
Figure Y200820210728D00211
[表15]
实施例5 各种数据
 
Fno.     2.8         f          1.23         
L          11.38       f1         -8.71      
IH        2.24        f3         2.22         
ω         71.1       fDOE       53.31        
[表16]
实施例6 透镜数据
 
Si面号码         Ri(曲率半径)     Di(面间隔)     Ndj(折射率)     γdj(阿贝数)    
1              7.06          1.20        1.5087     56.0       
2              0.84          1.55                                 
3*             1.56          1.59        1.5836     30.2       
4*             -11.55     0.32                                 
5(孔径光阑)   ∞             0.37                                 
6*             2167.93       1.85        1.5087     56.0       
7*             -1.71        0.50                                 
8              ∞            0.50        1.5168     64.2       
9(衍射面)      ∞           1.23                                 
10(像面)       ∞                                                   
[表17]
实施例6 非球面·衍射面数据
Figure Y200820210728D00231
[表18]
实施例6 各种数据
 
Fno.     2.8       f          1.82         
L          9.12     f1         -2.02       
IH        2.24     f3         3.35         
ω         52.7     fDOE       -49.63      
[表19]
实施例7 透镜数据
 
Si面号码         Ri(曲率半径)     Di(面间隔)     Ndj(折射率)       γdj(阿贝数)    
1              13.64        1.30         1.7725        49.6       
2              4.44          1.88                                   
3              14.83         0.80        1.8348        42.7       
4              2.95          5.53                                   
5              8.45          1.50        1.8061        40.9       
6              -12.08       1.00                                   
7(孔径光阑) ∞           2.15                                   
8              6.60          2.01        1.7130       53.9       
9              -2.60        0.80        1.9229        18.9       
10            -7.14        2.00                                   
11            ∞            0.40        1.5168        64.2       
12(衍射面)   ∞             1.57                                   
13(像面)      ∞                                                     
[表20]
实施例7 衍射面数据
Figure Y200820210728D00241
[表21]
实施例7 各种数据
 
Fno.     2.8         f          1.71       
L          20.95       f1         -9.10    
IH        2.24        f3         6.74       
ω         76.0        fDOE       42.04      
实施例2～7所涉及的任一摄像透镜也与实施例1相同，衍射光学元件GD将平行平面板设为基板，像侧面成为衍射面。
在实施例1～5所涉及的摄像透镜中，构成第1透镜群的透镜为玻璃材质的球面透镜，构成第2、第3透镜群的透镜为塑料材质的非球面透镜。
在实施例6所涉及的摄像透镜中，构成第1、第2、第3透镜群的所有透镜为塑料材质的非球面透镜，是小型化、轻量化、低成本得到重视的透镜。在实施例6所涉及的摄像透镜中，因最靠近物体侧的第1透镜群由塑料透镜构成，所以，在第1透镜群的物体侧配置保护用盖部件、或在摄像透镜的最靠近物体侧的透镜面形成保护用硬涂层也可。
另外，如图9所示，在实施例7所涉及的摄像透镜中，第1透镜群G1由2片负的弯月形透镜L1、L2而成，第2透镜群G2由1片正透镜L3而成，第3透镜群G3由正透镜L4及负透镜L5的接合透镜而成。实施例7的摄像透镜通过包括接合透镜，同时良好地实现广角化及倍率色像差，透镜片数虽多，但通过将第1、第2、第3透镜群全部设为球面透镜，谋求了低成本化。
表22表示实施例1～7的摄像透镜中的条件式(1)～(6)所对应的值。如从表22S可知，实施例1～6全部满足条件式(1)～(6)，实施例7也满足条件式(1)～(4)、(5)。
[表22]
Figure Y200820210728D00261
图10～图16分别表示上述实施例1～7所涉及的的摄像透镜的球面像差、散光像差、畸变像差(歪曲像差)、倍率色像差的像差图。各像差图表示将d线设为基准波长的像差，在球面像差图及倍率色像差图也表示有关F线(波长486.1nm)、  C线(波长656.3nm)的像差。畸变像差图用整个系统的焦距f、半视角θ(变数处理，0≤θ≤ω)，将理想像高设为f×tanθ，且表示距其的偏移量。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10～图16可知，上述实施例1～实施例7良好地补正了包含色像差的各像差。
因上述实施例1～7的摄像装置具有良好地补正了色像差的高的光学性能，并谋求广角化及小型化可廉价制造，所以，可适合在用于拍摄汽车前方、侧方、后方等影像的车载用相机等使用。
图17中作为使用例表示在汽车100搭载本实施方式的摄像透镜及摄像装置的状态。在图17中，汽车100具备用于拍摄其助手席侧侧面的死角范围的车外相机101和用于拍摄汽车100后侧的死角范围的车外相机102、被安装于后视镜的背面用于拍摄与司机相同视野范围的车内相机103。车外相机101和车外相机102和车内相机103为摄像装置，具备有本实用新型的实施例的摄像透镜1和将摄像透镜形成的光学像转换为电信号的摄像元件5。
如上述，本实用新型的实施方式所涉及的摄像透镜1因具有良好地补正了色像差的高的光学性能，所以，获得高解像的摄像信号，并基于该摄像信号可获得高解像的摄像图像。另外，摄像透镜1因以少的透镜片数就谋求小型化及广角化，可廉价制造，所以，车外相机101、102及车内相机103也可为小型且廉价构成，并可在其摄像元件5的摄像面上在广大视角范围成像良好的像。
以上，例举实施方式及实施例说明了本实用新型，但本实用新型不限定于上述实施方式及实施例，可以进行种种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值可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中，以图示说明了在车载用相机适用本实用新型的例子，但本实用新型不限定于此用途，例如，也可适用于移动终端用相机或监视相机等。

Claims (11)

1.一种摄像透镜，其特征在于，
从物体侧起依次具备：第1透镜群，其整体持有负的光焦度；第2透镜群，其整体持有正或负的光焦度；光阑；第3透镜群，其整体具有正的光焦度；和衍射光学元件，其至少1面为平面，并且在至少1个平面上形成衍射结构，
在将整个系统的焦距设为f、将上述衍射光学元件的焦距设为fDOE时，满足下述条件式(1)：
-0.2<f/fDOE<0.2     …(1)。
2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，
将最靠近物体侧的透镜的焦距设为f1时，满足下述条件式(3)：
-12<f1/f<-0.8      …(3)。
3.一种摄像透镜，其特征在于，
从物体侧起依次具备：第1透镜群，其整体持有负的光焦度；第2透镜群，其整体持有正或负的光焦度；光阑；第3透镜群，其整体具有正的光焦度；和衍射光学元件，其至少1面为平面，并且在至少1个平面上形成衍射结构，
在将整个系统的焦距设为f、将最靠近物体侧的透镜的焦距设为f1、将从最靠近物体侧的透镜的物体侧的面至上述衍射光学元件的衍射面的光轴上的距离设为LD时，满足下述条件式(3)、(5)：
-12<f1/f<-0.8    …(3)
7.0mm<LD<12.5mm     …(5)。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
将最靠近物体侧的透镜的对d线的阿贝数设为γ1时，满足下述条件式(2)：
γ1>40    …(2)。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
将从上述衍射光学元件的像侧的面至像面的光轴上的距离设为Dlast时，满足下述条件式(4)：
0.3mm<Dlast      …(4)。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
在将上述第3透镜群的焦距设为f3时，满足下述条件式(6)：
1.5<f3/f<4.0      …(6)。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
上述衍射光学元件的像侧的面为平面，且在该像侧的面形成有衍射结构。
8.根据权利要求5所述的摄像透镜，其特征在于，
上述衍射光学元件将平行平面板作为基板。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，是与摄像元件一同使用的摄像透镜，上述衍射光学元件作为上述摄像元件的玻璃盖发挥功能。
10.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，
将最靠近物体侧的透镜的对d线的阿贝数设为γ1、将最靠近物体侧的透镜的焦距设为f1、将从上述衍射光学元件的像侧的面至像面的光轴上的距离设为Dlast时，满足下述条件式(2)～(4)：
γ1>40   …(2)
-12<f1/f<-0.8   …(3)
0.3mm<Dlast      …(4)。
11.一种摄像装置，其特征在于，具备：
权利要求1～3中任一项所述的摄像透镜、和
将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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