CN201383032Y - 摄像透镜及使用该摄像透镜的摄像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种摄像透镜，其中从物侧依次具备：负的第1透镜(L1)；负的第2透镜(L2)，在近轴区域呈凹面朝向物侧的弯月形状；光阑(St)；以及正的第3透镜(L3)。将第2透镜(L2)的物侧的透镜面(S3)设为在近轴区域呈凹面且在有效口径端处呈凸面，将第1透镜、第2透镜、及第3透镜对d线的阿贝数皆设为40以上，且使得满足条件式(1)：－9.5＜f2/f＜－4.0、及(2)：0.6＜(D4+D5)/f＜1.5。此处，f为摄像透镜整个系统的焦距，f2为第2透镜(L2)的焦距，D4为第2透镜(L2)和光阑(St)的间隔，D5为光阑(St)和第3透镜(L3)的间隔。从而能够维持小型、轻量且广角的性能，并且在不使装置成本增大的情况下提高光学性能。

Description

摄像透镜及使用该摄像透镜的摄像装置

技术领域

本实用新型涉及一种对被拍摄体进行摄像的摄像透镜及使用该摄像透镜的摄像装置。

背景技术

以往以来，公知的有固定在用于确认汽车的前方、侧方、后方的状况等的车载用摄像机、手机用摄像机、及建筑物等而使用的监视用摄像机等。公知的有在这种车载用摄像机、手机用摄像机、或者监视用摄像机中使用例如视场角超过130°的广角的透镜且小型、轻量的摄像透镜。

作为这种小型、轻量且广角的透镜，即透镜片数较少的广角的摄像透镜公知的有以下专利文献1～3所记载的摄像透镜。

专利文献1所记载的摄像透镜适用了衍射光学元件。专利文献2及专利文献3所记载的摄像透镜由3片透镜构成。然而，由于专利文献1所记载的摄像透镜使用了衍射光学元件，所以虽可以良好地校正色像差，但成本变高。而且，专利文献3所记载的摄像透镜小型化不充分。

专利文献1：日本专利公开2007-114545

专利文献2：日本专利公开2007-114546

专利文献3：日本专利公开2005-321742

然而，近几年CCD或CMOS等摄像元件的高像素化在发展的同时，该摄像元件的价格也在下降。随此，对搭载于摄像装置的摄影透镜也要求维持小型、轻量、广角的摄像透镜的特性，并且在不增加装置成本的情况下下使光学性能进一步提高。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种在不增加装置成本的情况下可提高光学性能的小型、轻量且广角的摄像透镜及使用该摄像透镜的摄像装置。

本实用新型的摄像透镜的特征在于，从物侧依次具备：负的第1透镜；负的第2透镜，在近轴区域呈凹面朝向物侧的弯月形状；光阑；正的第3透镜，第2透镜的物侧的透镜面在近轴区域呈凹面，在该透镜面的有效口径端呈凸面，第1透镜、第2透镜、及第3透镜对d线的阿贝数皆为40以上，且满足条件式(1)：-9.5＜f2/f＜-4.0、及(2)：0.6＜(D4+D5)/f＜1.5。

此处，f为摄像透镜整个系统的焦距，f2为第2透镜的焦距，D4为第2透镜和光阑的间隔，D5为光阑和第3透镜的间隔。

优选上述透镜满足条件式(3)：1.0＜f3/f＜2.5。

此处，f为摄像透镜整个系统的焦距，f3为第3透镜的焦距。

优选为，上述第2透镜的像侧的透镜面在近轴区域呈凸面，在有效口径端呈凹面。

优选为，上述第3透镜的像侧的透镜面在近轴区域呈凸面，正的光焦度在有效口径端比近轴区域处弱。

优选为，上述第3透镜的像侧的透镜面的有效口径端的曲率半径的绝对值为该第3透镜的像侧的透镜面的近轴曲率半径的绝对值的1.1倍以上。

优选为，上述第3透镜在近轴区域呈双凸形状。

上述摄像透镜满足条件式(4)：2.5＜|f1/f23|＜4.2。

此处，f1为第1透镜的焦距，f23为第2透镜和第3透镜的合成焦距。

优选为，上述摄像透镜满足条件式(5)：6.0＜L/f＜10.0。

此处，f为摄像透镜整个系统的焦距，L为从第1透镜的物侧的透镜面到摄像透镜的成像面的距离。

优选上述第1透镜为玻璃透镜，第2透镜及第3透镜为塑料透镜。

优选上述摄像透镜具备截止蓝色光的蓝色光遮断机构。

优选上述摄像透镜具备截止红色光的红色光遮断机构。

本实用新型的摄像装置的特征在于，具备上述摄像透镜和将由该摄像透镜形成的光学像变换成电信号的摄像元件。

另外，上述“在近轴区域呈凹面朝向物侧的弯月形状的透镜”表示该透镜中的近轴区域呈凹面朝向物侧的弯月形状。即，该透镜的物侧的透镜面的近轴区域及像侧的透镜面的近轴区域双方皆呈凹面朝向物侧的形状。

而且，上述[透镜面的有效口径端]表示在通过透镜面的所有有效光线中通过最外侧(离开透镜的光轴最远的位置)的光线与透镜面交叉的、该透镜面上的区域。有效光线是指用于被拍摄体的像的成像的光线。

而且，[透镜面在近轴区域呈凸面，正的光焦度在有效口径端处比近轴区域处弱]意味着有效口径端及近轴区域皆呈凸面且有效口径端处的曲率半径的值的绝对值比近轴区域处的曲率半径的绝对值大的情况、或者有效口径端呈平面而近轴区域呈凸面的情况。

另外，在透镜面在有效口径端呈凸面、或者在有效口径端具有正的光焦度的情况下，入射到该透镜面的有效口径端的平行光线收敛。

而且，在透镜面在有效口径端呈凹面、或者在有效口径端具有负的光焦度的情况下，入射到该透镜面的有效口径端的平行光线发散。

而且，在透镜面在近轴区域呈凸面、或者在近轴区域具有正的光焦度的情况下，入射到该透镜面的近轴区域的平行光束收敛。

而且，在透镜面在近轴区域呈凹面、或者在近轴区域具有负的光焦度的情况下，入射到该透镜面的近轴区域的平行光束发散。

根据本实用新型的摄像透镜及摄像装置，从物侧依次具备：负的第1透镜；负的第2透镜，在近轴区域呈凹面朝向物侧的弯月形状；光阑；正的第3透镜。将第2透镜的物侧的透镜面设为在近轴区域呈凹面，在该透镜面的有效口径端呈凸面，将第1透镜、第2透镜、及第3透镜对d线的阿贝数皆设为40以上，且使得满足条件式(1)：-9.5＜f2/f＜-4.0、及(2)：0.6＜(D4+D5)/f＜1.5，所以可维持小型、轻量、广角的摄像透镜的特性，并且在不增大装置成本下提高光学性能。

即，根据本实用新型，维持小型、轻量、全视场角超过130度的广角的摄像透镜的特性，并且可以抑制装置成本的增大且提高光学性能。

更详细地，通过将第1透镜及第2透镜设为负的透镜，从而使透镜系统的广角化变得容易，通过使第2透镜的物侧的透镜面在近轴区域呈凹面且在有效口径端呈凸面，从而可以实现小型化、广角化并且良好地校正像面弯曲。而且，通过将第2透镜设为在近轴区域呈凹面朝向物侧的弯月形状，从而可以良好地校正像面弯曲和彗形像差。

进一步，通过在第1透镜、第2透镜、第3透镜使用对d线的阿贝数皆为40以上的光学材料，可以抑制色像差的发生，并且可以得到良好的分辨性能。

而且，通过满足条件式(1)：-9.5＜f2/f＜-4.0，可以良好地校证球面像差且容易实现广角化。在此，若使得成为条件式(1)的上限以上来构成透镜系统，则难以良好地校证球面像差。另一面，若使得成为条件式(1)的下限以下来构成透镜系统，则第2透镜的负的光焦度变小，难以实现广角化。

而且，通过满足条件式(2)：0.6＜(D4+D5)/f＜1.5，良好地校正像面弯曲并可以使透镜系统小型化。在此，若使得成为条件式(2)的上限以上来构成透镜系统，则第2透镜和第3透镜的间隔变大且透镜系统变得大型化。另一面，若使得设为条件式(2)的下限以下来构成透镜系统，则可以将透镜系统设为小型，但与光阑相比难于在物侧分离轴上的光线和周边的光线且难以校正像面弯曲。

附图说明

图1是表示本实用新型的摄像透镜及摄像装置的概略结构的剖面图。

图2是表示在第2透镜的物侧的透镜面的近轴区域和有效口径端的曲率半径的剖面图。

图3是表示蓝色光遮断特性及红色光遮断特性的图。

图4是表示在第2透镜的像侧的透镜面的近轴区域和有效口径端的曲率半径的剖面图。

图5是表示在第3透镜的物侧的透镜面的近轴区域和有效口径端的曲率半径的剖面图。

图6是表示在第3透镜的像侧的透镜面的近轴区域和有效口径端的曲率半径的剖面图。

图7是表示实施例1的摄像透镜的概略结构的剖面图。

图8是表示实施例2的摄像透镜的概略结构的剖面图。

图9是表示实施例3的摄像透镜的概略结构的剖面图。

图10是表示实施例4的摄像透镜的概略结构的剖面图。

图11是表示实施例5的摄像透镜的概略结构的剖面图。

图12是表示实施例6的摄像透镜的概略结构的剖面图。

图13是表示实施例7的摄像透镜的概略结构的剖面图。

图14是表示实施例8的摄像透镜的概略结构的剖面图。

图15是表示实施例1的摄像透镜的诸像差的图。

图16是表示实施例2的摄像透镜的诸像差的图。

图17是表示实施例3的摄像透镜的诸像差的图。

图18是表示实施例4的摄像透镜的诸像差的图。

图19是表示实施例5的摄像透镜的诸像差的图。

图20是表示实施例6的摄像透镜的诸像差的图。

图21是表示实施例7的摄像透镜的诸像差的图。

图22是表示实施例8的摄像透镜的诸像差的图。

图23是表示装载有具备本实用新型的摄像装置的车载设备的汽车的图。

图中：10-摄像元件，20-摄像透镜，100-摄像装置，L1-第1透镜，L2-第2透镜，L3-第3透镜，St-孔径光阑。

具体实施方式

以下，用图面对本实用新型的实施方式进行说明。图1是表示本实用新型的摄像透镜及使用该摄像透镜的摄像装置的实施方式的概略结构的剖面图，图2是表示摄像透镜的第2透镜的物侧的透镜面的近轴曲率半径和有效口径端(有効径端)的曲率半径的剖面图。

图示的摄像装置100适用在用于摄影汽车前方、侧方、后方等的车载用摄像机等。该摄像装置100具备由CCD或CMOS等构成的摄像元件10和摄像透镜20。

摄像透镜20在摄像元件10的受光面Jk上成像被拍摄体光学像。该摄像元件10将由摄像透镜20成像在受光面Jk上的被拍摄体的光学像变换成电信号而输出表示该光学像的图像信号。该摄像透镜20是全视场角超过130°的广角的摄像透镜。

<关于摄像透镜的基本结构、及其作用、效果>

首先，对摄像透镜20的基本结构进行说明。

摄像透镜20沿着光轴Z1从物侧(图中箭头-Z方向侧)依次具备有：具有负的光焦度(power：パワ一)的第1透镜L1、在近轴区域呈凹面朝向物侧的弯月形状的具有负的光焦度的第2透镜L2、孔径光阑St、具有正的光焦度的第3透镜L3。

第2透镜L2的物侧的透镜面S3在近轴区域呈凹面，在有效口径端呈凸面。

而且，第1透镜L1、第2透镜L2、及第3透镜L3对d线的阿贝数皆为40以上。

进一步，该摄像透镜20满足条件式(1)：-9.5＜f2/f＜-4.0及(2)：0.6＜(D4+D5)/f＜1.5。

此处，f为摄像透镜20整个系统的焦距，f2为第2透镜L2的焦距，D4为第2透镜L2和孔径光阑St的间隔，D5为孔径光阑St和第3透镜L3的间隔。

在通过该摄像透镜20来成像表示被拍摄体的光学像的成像面S10，如上述配置有摄像元件10的受光面Jk。

进一步，该摄像透镜20可以在第3透镜L3和摄像元件10之间具备例如保护红外线截止滤光片或受光面Jk的封盖玻璃等平板状的光学部件CG1。该光学部件CG1配置根据摄像装置100的规格(仕様)选择的部件。

另外，图1中的符号S1～S10指以下的结构。

符号S1和S2表示第1透镜L1的物侧(图中箭头-Z方向侧)的透镜面和像侧(图中箭头+Z方向侧)的透镜面，S3和S4表示第2透镜L2的物侧的透镜面和像侧透镜面，S5表示孔径(開口)光阑St的孔径部，S6和S7表示第3透镜L3的物侧透镜面和像侧透镜面，S8和S9表示光学部件CG1的物侧的面和像侧的面，S10如上述表示与摄像元件10的受光面Jk一致的摄像透镜20的成像面。

而且，符号Sk1表示配置在第1透镜L1的像侧的表面的遮光板，Sk2表示配置在第2透镜L2的像侧的表面的遮光板。进一步，符号2ω表示摄像透镜20的全视场角。

◇关于附加在透镜面S3的结构

所谓第2透镜L2的物侧的透镜面S3在近轴区域Kj3呈凹面且在有效口径端呈凸面，具体地是如图2所示，在将透镜面S3的有效口径端的1点设为X3，将该点X3处的法线H3和光轴Z1的交点设为P3，将透镜面S3和光轴Z1的交点设为C3的情况下，点P3比点C3更靠像侧的形状，并且是透镜面S3的近轴区域Kj3呈凹面的情况。

该透镜面S3使入射于透镜面S3的近轴区域Kj3的平行光束发散，并使入射于透镜面S3的有效口径端(例如点X3)的平行光线收敛。

在图2中所示的圆Urx3，是在有效口径端上的点X3处与透镜面S3相接(接する)并具有与透镜面S3的有效口径端(点X3)的曲率半径相同的曲率半径的圆，是中心位于光轴Z1上的圆。在该图2中所示的圆Urx3表示有效口径端处的内接圆。

而且，图2中所示的圆Ur3是在近轴区域Kj3上的上述点C3处与透镜面S3相接(接する)，并具有与透镜面S3的近轴曲率半径相同的曲率半径的圆，是中心位于光轴Z1上的圆。

另外，透镜面S3的有效口径端的曲率半径的绝对值是从点X3到点P3的长度|RX3|。

通过将第2透镜L2的物侧的透镜面S3设为这种非球面形状，而可以实现小型化、广角化并且良好地校正像面弯曲(像面湾曲)。

在此，优选透镜面S3的有效口径端的曲率半径的绝对值|RX3|为透镜面S3的近轴曲率半径的绝对值|R3|的0.5倍以上(|RX3/R3|≥0.5)。通过这样规定透镜面S3的形状而可以良好地校正像面弯曲。

<关于在摄像透镜的基本结构附加的结构及其作用，效果>

接着，关于在该摄像透镜20所具备的上述基本结构进一步附加的的结构及其作用、效果进行说明。

而且，本实施方式的摄像透镜也可以仅满足能够附加于基本结构的以下多个结构之中的1个，或者也可以满足能够附加于基本结构的多个结构之中的2个以上的组合。

另外，在以下汇总表示：在表示附加于上述摄像透镜的基本结构的结构的条件式(2)～(12)中用记号表示的各参数等的意思。而且，在以下也汇总表示已经说明过的参数等的意思。

f为摄像透镜整个系统的焦距(第1透镜L1～第3透镜L3的合成焦距)，

f23为第2透镜L2和第3透镜L3的合成焦距，

f1为第1透镜L1的焦距(在近轴区域的焦距)，

f2为第2透镜L2的焦距(在近轴区域的焦距)，

f3为第3透镜L3的焦距(在近轴区域的焦距)，

D1为第1透镜L1的在光轴上的厚度，

D2为第1透镜L1和第2透镜L2的间隔(空气间隔)，

D3为第2透镜L2的在光轴上的厚度，

D4为第2透镜L2和孔径光阑St的间隔(空气间隔)，

D5为孔径光阑St和第3透镜L3的间隔(空气间隔)，

|R6|为第3透镜L3的物侧的透镜面S6的近轴曲率半径的绝对值，

|RX6|为第3透镜L3的物侧的透镜面S6的有效口径端的曲率半径的绝对值，

|R7|为第3透镜L3的像侧的透镜面S7的近轴曲率半径的绝对值，

|RX7|为第3透镜L3的像侧的透镜面S7的有效口径端的曲率半径的绝对值，

R2为第1透镜L1的像侧的透镜面S2的近轴曲率半径，

R3为第2透镜L2的物侧的透镜面S3的近轴曲率半径，

R4为第2透镜L2的像侧的透镜面S4的近轴曲率半径，

L为从第1透镜L1的物侧的透镜面S1到成像面S10(摄像元件10的受光面Jk)的距离(后焦距部分是空气换算)，

此处，假定作为各透镜的焦距及多个透镜的合成焦距使用近轴的焦距。

Bf为后焦距(从第3透镜L3的像侧的透镜面S7到成像面S10的空气换算后的距离(空气换算长度))，

ED为第1透镜L1的像侧的透镜面S2的有效直径(有効径)，

N1为构成第1透镜L1的材料的对d线的折射率，

优选摄像透镜20由玻璃材料形成第1透镜L1，由树脂材料形成第2透镜L2和第3透镜L3。

这样，通过使直接接触外部环境的第1透镜L1为玻璃透镜而可以得到耐气候性较高的摄像透镜。而且，通过使第2透镜L2和第3透镜L3为塑料透镜而可以得到廉价且轻量的摄像透镜。

条件式(3)：1.0＜f3/f＜2.5是关于像面弯曲或后焦距Bf的条件式。若使得满足条件式(3)来构成透镜系统，则可以良好地校正像面弯曲，并且可确保用于插入滤光片等光学部件的后焦距Bf。

然而，若以使得成为条件式(3)的上限以上的方式，也即，以使得f3/f的值为2.5以上的方式来构成透镜系统，则难以良好地校正像面弯曲。另一面，以使得成为条件式(3)的下限以下的方式，也即，以使得f3/f的值为1.0以下的方式来构成透镜系统，则第3透镜L3的光焦度变得过大且后焦距Bf变短，难以在第3透镜L3和摄像元件10之间插入封盖玻璃或各种滤光片。

而且，后焦距是从构成摄像透镜的透镜面之中位于最靠近像侧的透镜面到该摄像透镜的成像面的距离，在从上述最靠近像侧的透镜面到成像面之间配置有滤光片或封盖玻璃等光学部件的情况下，是将该光学部件的厚度空气换算后而确定的、从最靠近像侧的透镜面到成像面的距离。

优选空气间隔D2设为1.5mm以上。通过将空气间隔D2设为1.5mm以上而容易实现广角化。

优选第3透镜为双凸透镜。

条件式(4)：2.5＜|f1/f23|＜4.2是关于像面弯曲或彗形像差的条件式。若以满足条件式(4)的方式来构成透镜系统，则可以良好地校正像面弯曲及彗形像差。

然而，以使得成为条件式(4)的上限以上的方式，也即，以使得|f1/f23|的值成为4.2以上的方式构成透镜系统，则难以良好地校正像面弯曲。另一面，以使得成为条件式(4)的下限以下的方式，也即，以使得|f1/f23|的值成为2.5以下的方式，来构成透镜系统，则难以良好地校正彗形像差。

而且，|f1/f23|意味着f1/f23的值的绝对值。

条件式(5)：6.0＜L/f＜10.0是关于广角化的程度或透镜系统的大小的条件式。若以满足条件式(5)的方式来构成透镜系统，则能够共同实现透镜系统的广角化和小型化这双方。

然而，使得成为条件式(5)的上限以上，也即使得L/f的值成为10.0以上来构成透镜系统，则可以容易实现广角化，但透镜系统变得大型化。另一面，使得成为条件式(5)的下限以下，也即使得L/f的值成为6.0以下来构成透镜系统，则可以小型化该透镜系统，但难以实现透镜系统的广角化。

优选构成第1透镜L1的材料对d线的折射率N1的值为1.6以上、1.9以下。

若使折射率N1为1.6以下，则为了实现广角化，需要将物侧的透镜面S1的曲率半径设为小，难以良好地校正畸变。而且，若将折射率N1设为1.9以上，则构成第1透镜L1的材料的阿贝数变小，色像差变大。而且，透镜材料的成本也变高，且成为摄像透镜的成本上升的原因。

条件式(6)：1.4＜ED/R2＜1.9是与第1透镜L1的像侧的透镜面S2的加工性或畸变的校正相关的条件式。若以满足条件式(6)的方式构成透镜系统，则透镜加工变得容易，并且可以良好地校正畸变。

然而，若使得成为条件式(6)的上限以上，也即使ED/R2的值为1.9以上，则像侧的透镜面S2成为接近半球的形状且难以进行加工，第1透镜L1的制造成本上升。

另外，若使得成为条件式(6)的下限以下，也即使ED/R2的值为1.4以下，则透镜加工变得容易，但难以良好地校正畸变。

条件式(7)：-7.0＜f2/f3＜-2.5是关于像面弯曲或后焦距Bf的条件式。若使得满足条件式(7)来构成透镜系统，则可以良好地校正像面弯曲，并且可以确保用于插入滤光片等光学部件的大的后焦距Bf。

然而，若使得成为条件式(7)的上限以上，也即使得f2/f3的值成为-2.5以上来构成透镜系统，则难以校正像面弯曲。另一面，若使得成为条件式(7)的下限以下，也即使得f2/f3的值成为-7.0以下来构成透镜系统，则后焦距Bf变小，且难以在透镜系统和摄像元件之间配置滤光片或封盖玻璃等。

条件式(8)：0.5＜D3/f＜1.8是关于透镜系统的大小和第2透镜L2的加工性的条件式。若使得满足条件式(8)来构成透镜系统，则可以兼顾透镜系统的小型化和第2透镜L2的良好的加工性。

然而，若使得成为条件式(8)的上限以上，也即使得D3/f的值成为1.8以上来构成透镜系统，则透镜系统变得大型化。另一面，若使得成为条件式(8)的下限以下，也即使得D3/f的值成为0.5以下来构成透镜系统，则在第2透镜L2的光轴上的厚度(以后，也称为中心厚度)变得过小且难以加工，第2透镜L2的制造成本上升。

条件式(9)：0.5＜D1/f＜1.20是关于透镜系统的大小和第1透镜L1的强度的条件式。若使得满足条件式(9)来构成透镜系统，则能够在不大型化透镜系统的情况下使得第1透镜L1的强度耐于预定的外力。

然而，若使得成为条件式(9)的上限以上，也即使得D1/f的值成为1.20以上来构成透镜系统，则第1透镜L1的中心厚度变得过厚，透镜系统变得大型化。另一面，若使得成为条件式(9)的下限以下，也即使得D1/f的值成为0.5以下来构成透镜系统，则第1透镜L1变得过薄，不能得到能够耐受规定外力的强度。

另外，优选第1透镜L1的中心厚度D1为0.7mm以上。通过使中心厚度D1为0.7mm以上，可以使透镜系统难以破裂。进一步，通过将中心厚度D1设为1.0mm以上，更优选设为1.2mm以上，可使第1透镜L1更加难以破裂。

条件式(10)：1.0＜D2/f＜2.0是关于透镜系统的大小和第1透镜L1与第2透镜L2的位置关系的条件式。若使得满足条件式(10)来构成透镜系统，则能够在不大型化透镜系统的情况下适当规定第1透镜L1与第2透镜L2的位置关系。

然而，若使得成为条件式(10)的上限以上，也即使得D2/f的值成为2.0以上来构成透镜系统，则透镜系统变得大型化。另一面，若使得成为条件式(10)的下限以下，也即使得D2/f的值成为1.0以下来构成透镜系统，则第1透镜L1和第2透镜L2过于接近，所以难以实现广角化。

条件式(11)：R3/R4＜0.5是关于第2透镜L2的光焦度的条件式。若使得满足条件式(11)来构成透镜系统，则能够容易实现广角化。

然而，若使得成为条件式(11)的上限以上，也即使得R3/R4的值成为0.5以上来构成透镜系统，则第2透镜L2的负的光焦度变小，难以实现广角化。

在摄像透镜20上也可以使得具备截止蓝色光的蓝色光截止机构或截止红色光的红色光截止机构。

本实施方式的摄像透镜通过作为第1透镜L1、第2透镜L2、及第3透镜L3各自的透镜材料适用对d线的阿贝数为40以上的材料，从而可以将色像差抑制在使用上无问题的范围。然而，通过具备对实际摄影时倍率色像差表现显著的蓝色光或红色光的蓝色光截止机构或红色光截止机构，而可以更加提高由摄像透镜摄影输出的图像的品质。

另外，若使得共同具备蓝色光截止机构和红色光截止机构两个机构，则可进一步提高通过摄像透镜而摄影并输出的图像的品质。

优选蓝色光截止机构及红色光截止机构为光学滤光片。

优选该光学滤光片配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间、或者第2透镜L2和第3透镜L3之间。然而，也可以将该光学滤光片配置在第3透镜L3和摄像元件10之间(即，作为光学部件CG1配置)，或配置在比第1透镜L1的物侧的透镜面S1更靠近物侧。

而且，上述蓝色光截止机构及红色光截止机构，为在其中一个透镜面上施加涂层而形成的薄膜，或在摄像面保护用的封盖玻璃上施加涂层而形成的薄膜，或者也可以使封盖玻璃是用吸收蓝色光或红色光的材料形成的封盖玻璃。

图3是表示在纵轴表示透过率ε、在横轴表示波长λ的坐标上蓝色光截止机构的蓝色光遮断特性FL1及红色光截止机构的红色光遮断特性FL2的图。

如图3所示，可以使蓝色光截止机构是如下机构：即具有在350nm至450nm之间持有半值(半值)T1的蓝色光遮断特性。这样将蓝色光遮断特性的半值T1设在350nm至450nm之间，则可抑制通过透镜系统取得的图像的颜色的变化并提高图像质量。

而且，蓝色光截止机构也可以是具有在380nm至430nm之间持有半值的蓝色光遮断特性的机构。将半值设在380nm至430nm之间，则能够将通过透镜系统取得的图像的颜色变化抑制到最小限并提高图像质量。

而且，如图3所示，红色光截止机构可以设为具有在650nm至750nm之间持有半值T2的红色光遮断特性。这样将红色光遮断特性的半值T2设在650nm至750nm之间，则可抑制通过透镜系统取得的图像的颜色的变化并提高图像质量。

而且，摄像透镜20例如在车载摄像机或监视摄像机这样的严格环境下被使用时，对第1透镜L1的材料要求高的耐气候性，因此，优选使用优越于耐水性、耐酸性、耐药品性等的材料。而且，作为第1透镜L1的材料优选使用坚固的材质。

作为第1透镜L1的材料优选使用玻璃。而且，作为第1透镜L1的材料也可以使用透明的陶瓷。通过将形成第1透镜L1的材料设为玻璃或陶瓷而可以将摄像透镜设为优越于耐气候性的难以破裂的透镜。

优选使第2透镜L2及第3透镜L3为塑料透镜。

通过使第2透镜L2及第3透镜L3为塑料透镜而可以正确地形成非球面的形状，而且可以廉价地制作这些透镜。

另外，作为构成第2透镜L2及第3透镜L3的塑料材料，也可以使用在塑料的材料中混合比光的波长小的粒子的、所谓的纳米复合(ナノコンポジツト)材料。

◇关于附加在透镜面S4结构

图4是表示摄像透镜20的第2透镜L2的像侧透镜面S4的近轴曲率半径和有效口径端的曲率半径的剖面图。

优选第2透镜L2的像侧透镜面S4为非球面，更优选设为近轴区域呈凸面、有效口径端呈凹面的非球面。

这样通过使透镜面S4成为在近轴区域呈凸面、在有效口径端呈凹面而可以良好地校正像面弯曲。

如图4所示，上述在近轴区域呈凸面而在有效口径端呈凹面的透镜面S4的形状，是当将透镜面S4的有效口径端的1点设为X4且将该点X4处的法线H4与光轴Z1的交点设为P4、并将透镜面S4和光轴Z1的交点设为C4时，点P4比点C4靠像侧的形状，是透镜面S4的近轴区域Kj4呈凸面的形状。

图4中所示的圆Urx4是在有效口径端上的点X4与透镜面S4相接(接する)并持有与透镜面S4的有效口径端(点X4)的曲率半径相同的曲率半径的圆，是中心位于光轴Z1上的圆。在该图4中所示的圆Urx4表示在有效口径端上的内接圆。

在图4中所示的圆Ur4是在近轴区域Kj4上的上述点C4处与透镜面S4相接并持有与近轴曲率半径相同的曲率半径的圆，是中心位于光轴Z1上的圆。

另外，透镜面S4的有效口径端的曲率半径的绝对值是从点X4到点P4的长度|RX4|。

在此，优选为透镜面S4的有效口径端的曲率半径的绝对值|RX4|为透镜面S4的近轴曲率半径的绝对值|R4|的0.5倍以下(|RX4/R4|≤0.5)。通过这样规定透镜面S4的形状可以良好地校正像面弯曲。

而且，也可以使透镜面S4的有效口径端的曲率半径的绝对值|RX4|为透镜面S4的近轴曲率半径的绝对值|R4|的0.3倍以下(|RX4/R4|≤0.3)。通过如此规定透镜面S4的形状而可以进一步良好地校正像面弯曲。

◇关于附加在透镜面S6的结构

图5是表示摄像透镜的第3透镜L3的物侧透镜面S6的近轴曲率半径和有效口径端的曲率半径的放大剖面图。另外，图5使用了实施例6的第3透镜的放大图。

优选使第3透镜L3的物侧的透镜面S6为非球面。

优选该透镜面S6的近轴区域和有效口径端皆呈凸面，有效口径端的曲率半径的绝对值比近轴曲率半径的绝对值大。

如图5所示，上述近轴区域和有效口径端皆呈凸面的透镜面S6的形状，是当将透镜面S6的有效口径端的1点设为X6且将该点X6处的法线H6与光轴Z1的交点设为P6，并将透镜面S6和光轴Z1的交点设为C6时，点P6比点C6更靠近像侧的形状，也是透镜面S6的近轴区域Kj6呈凸面的形状。

而且，用|R6|表示在透镜面S6的近轴曲率半径的绝对值，并且用从点X6到P6的长度|RX6|表示在透镜面S6的有效口径端的曲率半径的绝对值。而且，用Ur6表示将曲率半径设为|R6|的圆，用Uxr6表示将曲率半径设为|RX6|的圆。在该图5所示的圆Uxr6表示在有效口径端的内接圆。

在此，透镜面S6的近轴区域及有效口径端皆呈凸面，有效口径端的曲率半径的绝对值比近轴曲率半径的绝对值大，是意味着点P6比点C6靠像侧，有效口径端的曲率半径的绝对值|RX6|比近轴曲率半径的绝对值|R6|大，透镜面S6的近轴区域Kj6呈凸面。

这样，通过规定透镜面S6的形状而可以良好地校正球面像差和像面弯曲。

另外，透镜面S6也可设为近轴区域呈凸面，有效口径端呈凹面。

在此，透镜面S6的近轴区域呈凸面、有效口径端呈凹面意味着点P6比点C6位于更靠物侧、且透镜面S6的近轴区域Kj6呈凸面。

这样，通过规定透镜面S6的形状而可以良好地校正球面像差和像面弯曲。

在此，优选透镜面S6的近轴区域及有效口径端皆呈凸面时，透镜面S6的有效口径端的曲率半径的绝对值|RX6|为透镜面S6的近轴的曲率半径的绝对值|R6|的1.0倍以上(1.0≤|RX6/R6|)。通过这样规定透镜面S6的形状而可以良好地校正球面像差和像面弯曲。

而且，通过将透镜面S6的有效口径端的曲率半径的绝对值|RX6|设为透镜面S6的近轴的曲率半径的绝对值|R6|的1.2倍以上(1.2≤|RX6/R6|)而可以进一步良好地校正球面像差和像面弯曲。

◇关于附加在透镜面S7的结构

图6是表示摄像透镜的第3透镜L3的像侧透镜面S7的近轴的曲率半径和有效口径端的曲率半径的放大剖面图。另外，图6适用了实施例6的第3透镜的放大图。

优选使第3透镜L3的像侧透镜面S7为非球面。

优选为，透镜面S7与上述透镜面S6的情况同样地，近轴区域和有效口径端皆呈凸面，有效口径端的曲率半径的绝对值比近轴区域的曲率半径的绝对值大。

如图6所示，上述近轴区域和有效口径端皆呈凸面的透镜面S7的形状，是在将透镜面S7的有效口径端的1点设为X7、将在该点X7的法线H7和光轴Z1的交点设为P7，并将透镜面S7和光轴Z1的交点设为C7时，点P7比点C7靠物侧的形状，是透镜面S7的近轴区域Kj7呈凸面的形状。

而且，用|R7|表示透镜面S7的近轴曲率半径的绝对值的长度，而且，用从点X7到P7的长度|RX7|表示在透镜面S7的有效口径端的曲率半径的绝对值的长度。而且，用Ur7表示将曲率半径设为|R7|的圆，用Uxr7表示将曲率半径设为|RX7|的圆。该图6所示的圆Urx7表示有效口径端处的内接圆。如上述，各图中的圆Urx3、4、6、7皆表示有效口径端处的内接圆。

在此，透镜面S7的近轴区域及有效口径端皆呈凸面、有效口径端的曲率半径的绝对值比近轴曲率半径的绝对值大，意味着点P7比点C7靠物侧，有效口径端的曲率半径的绝对值|RX7|比近轴曲率半径的绝对值|R7|大、透镜面S7的近轴区域Kj7呈凸面。

通过将透镜面S7设为这种形状，可以良好地校正球面像差和像面弯曲。

而且，优选为透镜面S7的有效口径端的曲率半径的绝对值|RX7|为透镜面S7的近轴曲率半径的绝对值|R7|的1.1倍以上(1.1≤|RX7/R7|)。通过将透镜面S7规定为这种形状而可以良好地校正球面像差和像面弯曲，而且，将有效口径端的曲率半径的绝对值|RX7|设为近轴曲率半径的绝对值|R7|的1.2倍以上(1.2≤|RX7/R7|)而以可进一步良好地校正球面像差和像面弯曲。

而且，摄像透镜20不限于由均质的材料形成构成该摄像透镜20的所有透镜的情况，也可以使用折射率分布型的透镜等。

也可以在第2透镜L2和第3透镜L3的各透镜面采用非球面，也可以在1个面或多个面采用衍射光学元件。

通过第1透镜L1或第2透镜L2的有效径外的光束成为杂散光传播，若该杂散光到达成像面，则发生重影，因此优选在第1透镜L1或第2透镜L2的有效径外的透镜面上的区域设置作为遮光机构的遮光板Sk1、Sk2来遮断杂散光。

该遮光板可以设为将遮断光的板材配置在透镜上的有效径外的区域，或者将由遮光涂料构成的被膜，涂布在透镜上的有效径外的区域。

另外，在后述的实施例中，在第1透镜上全部使用了玻璃球面透镜，但也可以使第1透镜的一侧的透镜面或两侧的透镜面为非球面。通过使第1透镜为玻璃非球面透镜而可以进一步良好地校正诸像差。

<具体实施例>

接着，参照图7～图22及表1～表9，关于实施例1～实施例8的各摄像透镜所涉及的数值数据等进行总结说明。另外，图7～图14是表示实施例1～实施例8的摄像透镜各自的概略结构的剖面图。与图1中的符号一致的图7～图14中的符号表示相互对应的结构。

而且，以下所示的表1～表9是表示实施例1～实施例8各自的摄像透镜的基本数据的表。

在表1～表8中的上左部(图中用符号(a)表示)表示透镜数据，在上中央部(图中用符号(b)表示)表示摄像透镜的概略规格。进一步，在下左部(图中用符号(c)表示)表示有表示透镜面形状(非球面形状)的非球面式的各系数。在下右部表示：各透镜面的有效口径端的曲率半径的绝对值(图中用符号(d)表示)以及在各透镜面的近轴区域的曲率半径的绝对值与有效口径端的曲率半径的绝对值的比率(图中用符号(e)表示)。

另外，构成形成旋转对象的形状的透镜的透镜面的有效口径端，成为从透镜的光轴的距离呈一定圆形状的区域。

表1～表8中的上左部的透镜数据中，作为随着从物侧朝向像侧依次增加的第i个(i＝1、2、3、…)的面号码来表示透镜等光学部件的面号码。而且，在这些透镜数据中还包括记载有孔径光阑St的面号码(i＝5)、作为平行平面板的光学部件Cg1的物侧面和像侧的面的面号码(i＝8、9)、以及成像面的面号码(i＝10)等。

Ri表示第i个(i＝1、2、3、…)面的近轴曲率半径，Di(i＝1、2、3、…)表示第i个面和第i+1个面的光轴Z1上的面间隔。而且，表示透镜数据的近轴曲率半径的符号Ri对应于表示图1中的透镜面的符号Si(i＝1、2、3、…)。

而且，各透镜数据中的Ndj表示随着从物侧朝向像侧依次增加的第j个(j＝1、2、3、…)的光学要素对d线(波长587.6nm)的折射率，vdj表示第j个的光学要素对d线的阿贝数。

而且，近轴曲率半径及面间隔的单位为mm，近轴曲率半径，在将凸面朝物侧时为正，在将凸面朝像侧时为负。

另外，各非球面由下述非球面式来定义。

[数1]

$Z=\frac{{\mathrm{CY}}^2}{1+\sqrt{1-\mathrm{KA}*C^2{Y}^2}}+\mathrm{\&Sigma;}{B}_i{Y}^i,i=3~n$

Y为离开光轴的高度，

Z为非球面深度(从高度Y的非球面上的点向通过非球面的顶点而与光轴垂直的平面的引画垂线的长度)，

C为近轴曲率半径的倒数，

KA、Bi为非球面系数。

在表1～表8的上中央部的简要规格中，表示以下的各值。

作为简要规格表示F号码：Fno，半视场角：ω，像高：IH，后焦距：Bf(空气中：in Air)，从第1透镜的物侧的透镜面到成像面的距离：L(空气中：in Air)，第1透镜的像侧的透镜面的有效径：ED，透镜整个系统的焦距(第1透镜～第6透镜的合成焦距)：f，第1透镜的焦距：f1，第2透镜的焦距：f2，第3透镜的焦距：f3的值。进一步，作为简要规格表示第2透镜和第3透镜的合成焦距：f23的值。

进一步，表1～表8中的下左部，作为简要规格表示有表示各非球面Ri(i＝3、4…)的非球面式的各系数K、A3、A4、A5…的值。

而且，如上述，在表1～表8中的下右部，表示：在各透镜面的有效口径端处的曲率半径的绝对值(图中用符号(d)表示)、及各透镜面的近轴区域的曲率半径的绝对值与有效口径端处的曲率半径的绝对值的比率(图中用符号(e)表示)。

表9是在1～8的各实施例中表示条件式(1)～(11)的各参数的值。

图14～图21是分别表示实施例1～实施例8的摄像透镜的诸像差的图。图14～图21分别表示各实施例的每个摄像透镜对d线(波长587.6nm)、F线(波长486.1nm)、C线(波长656.3nm)的像差。

而且，各图的上部表示纵像差，下部表示横像差。

下部的横像差表示彗形像差。而且，在各图中的下部朝左右方向对应表示切向(タンジエソシヤル)方向的彗形像差和弧矢(サジタル)方向的彗形像差。

另外，畸变的图使用整个系统的焦距f、半视场角θ(变数处理，0≤θ≤ω)，且将理想像高设为f×tanθ来表示这些偏移量。

在像差图中，用实线表示d线(587.6nm)，用点划线表示F线(486.1nm)，用双点划线表示C线(656.3nm)。

从表示实施例1～8的基本数据及诸像差的图等可知，根据本实用新型的广角摄像透镜，可以通过分别谋求透镜的形状或材质的最适化来维持小型、轻量、广角的摄像透镜的特性，并且可以在不增加装置成本下提高光学性能。

另外，本实用新型不限于上述实施方式及各实施例，可实施种种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值等不限于在上述各图中所示的数值，可取其他值。

图23是表示作为具备本实用新型的摄像透镜以及对由该摄像透镜成像形成的光学像的光进行受光并变换成电信号而输出的摄像元件的本实用新型的摄像装置的1例的装载了车载摄像机的汽车的图。

如图23所示，具备本实用新型的摄像装置的车载设备502～504可以装载于汽车501等上使用。汽车设备502是用于对副驾驶席侧的侧面的死角范围进行摄像的车外摄像机，车载设备503是用于对汽车1的后方的死角范围进行摄像的车外摄像机。而且，车载设备504是安装在后视镜的背面且用于对与驾驶员相同的视野范围进行摄像的车内摄像机。

Claims (12)

1、一种摄像透镜，其特征在于，

从物侧依次具备：

负的第1透镜；

负的第2透镜，其在近轴区域呈凹面朝向物侧的弯月形状；

光阑；

正的第3透镜，

上述第2透镜的物侧的透镜面在该透镜面的有效口径端呈凸面，

上述第1透镜、第2透镜、及第3透镜对d线的阿贝数皆为40以上，

满足以下条件式(1)及(2)：

-9.5＜f2/f＜-4.0…(1)

0.6＜(D4+D5)/f＜1.5…(2)

此处，

f为摄像透镜整个系统的焦距，

f2为上述第2透镜的焦距，

D4为上述第2透镜和光阑的间隔，

D5为上述光阑和第3透镜的间隔。

2、如权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，

满足以下条件式(3)：

1.0＜f3/f＜2.5…(3)

此处，

f为摄像透镜整个系统的焦距，

f3为上述第3透镜的焦距。

3、如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，

上述第2透镜的像侧的透镜面在近轴区域呈凸面，在有效口径端呈凹面。

4、如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，

上述第3透镜的像侧的透镜面在近轴区域呈凸面，在有效口径端正的光焦度比上述近轴区域处弱。

5、如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，

上述第3透镜的像侧的透镜面的有效口径端的曲率半径的绝对值为上述第3透镜的像侧的透镜面的近轴曲率半径的绝对值的1.1倍以上。

6、如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，

上述第3透镜在近轴区域呈双凸形状。

7、如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，

满足以下条件式(4)：

2.5＜|f1/f23|＜4.2…(4)

此处，

f1为第1透镜的焦距，

f23为第2透镜和第3透镜的合成焦距。

8、如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，

满足以下条件式(5)：

6.0＜L/f＜10.0…(5)

此处，

f为摄像透镜整个系统的焦距，

L为从第1透镜的物侧的透镜面到摄像透镜的成像面的距离。

9、如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，

上述第1透镜为玻璃透镜，上述第2透镜及上述第3透镜为塑料透镜。

10、如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，

上述摄像透镜具备截止蓝色光的蓝色光遮断机构。

11、如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，

上述摄像透镜具备截止红色光的红色光遮断机构。

12、一种摄像装置，其特征在于，具备：

如上述权利要求1或2所述的摄像透镜；以及

将由该摄像透镜形成的光学像变换成电信号的摄像元件。

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