專利名稱：攝像透鏡及攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像透鏡及攝像裝置，更詳細(xì)而言，涉及在使用CXD(Charge Coupled Device)或 CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor)等攝像元件的車載用攝像 機(jī)、監(jiān)視攝像機(jī)等中所適合應(yīng)用的廣角攝像透鏡以及具備該攝像透鏡的攝像裝置。
背景技術(shù)：
CXD或CMOS等攝像元件近幾年逐漸發(fā)展成極其小型化以及高像素化。因此，對攝 像設(shè)備主體及其所搭載的攝像透鏡也要求小型化、輕量化。另一方面，對于車載用攝像機(jī)、 監(jiān)視攝像機(jī)等所使用的攝像透鏡要求具有高耐候性、并具有在廣視角下高的光學(xué)性能，以 能夠在廣范圍內(nèi)確保良好的視野。另外，在上述領(lǐng)域的攝像透鏡中，因要求低成本化，所以要求透鏡片數(shù)少的光學(xué)系 統(tǒng)。以往，作為上述領(lǐng)域中的4片結(jié)構(gòu)的攝像透鏡例如公知有下述專利文獻(xiàn)1 5所記載 的攝像透鏡。專利文獻(xiàn)1 日本專利公開2002-244031號公報專利文獻(xiàn)2 日本專利公開2006-259704號公報專利文獻(xiàn)3 日本專利公開2006-292988號公報專利文獻(xiàn)4 日本專利公開2005-227426號公報專利文獻(xiàn)5 日本專利公開2009-3343號公報然而，近幾年，在車載用攝像機(jī)或監(jiān)視攝像機(jī)等領(lǐng)域中，例如以全視角超過180° 的透鏡系統(tǒng)被期待等、對廣角化的要求日益強(qiáng)烈。并且，隨著近幾年攝像元件的小型化以及 高像素化，具有高分辨性且具有如至成像區(qū)域的寬范圍為止可獲得良好的圖像那樣的高光 學(xué)性能的攝像透鏡就逐漸被要求。然而，在現(xiàn)有的透鏡系統(tǒng)中，在廉價且小型的構(gòu)成下，同 時實現(xiàn)滿足近幾年要求程度的廣角化和高的光學(xué)性能是困難的。在專利文獻(xiàn)1記載有作為實施例3的廣角透鏡由從物側(cè)依次配置的第1透鏡 第4片透鏡的4片透鏡構(gòu)成且在第3透鏡與第4透鏡之間配置光闌的透鏡系統(tǒng)。在專利 文獻(xiàn)1雖然沒有關(guān)于該透鏡系統(tǒng)的F數(shù)、視角的記載，但由于第1透鏡的折射率為1. 52左 右，第1透鏡、第2透鏡的負(fù)的光焦度比較小，因此難以認(rèn)為該透鏡系統(tǒng)可應(yīng)對全視角超過 180°的規(guī)格。就專利文獻(xiàn)2、3所記載的透鏡而言，各自的全視角為約140° 165°、約152° 164°，不能說是可應(yīng)對如近幾年要求的全視角超高180°的廣角化的透鏡。就專利文獻(xiàn)4 所記載的透鏡而言，其F數(shù)為2. 5 2. 8，全視角為180°以上，但當(dāng)采用以整個系統(tǒng)的焦距 f、半視角Φ將理想高度設(shè)成2Xf Χ^η(ΦΛ)的投影方式時，由于畸變在超過半視角80° 之后急劇地向負(fù)側(cè)變大，所以最周邊部的圖像變小的缺點就存在。在專利文獻(xiàn)5記載有全 視角接近190°的實施例，歪曲像差(也稱畸變像差)、倍率色像差都被良好地校正，但殘 留非點像差(也稱像散)，在與進(jìn)行了高像素化的攝像元件組合使用時，有時要求更寬的深 度。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述情況而作成，其目的在于，提供一種小型且低成本、可實現(xiàn)廣角化 和高的光學(xué)性能的攝像透鏡以及具備該攝像透鏡的攝像裝置。本發(fā)明的攝像透鏡，其特征在于，從物側(cè)依次配置如下部件而成第1透鏡，具有 負(fù)的光焦度，物側(cè)的面為凸形狀，像側(cè)的面為凹形狀；第2透鏡，物側(cè)的面及像側(cè)的面為非 球面，在光軸附近具有負(fù)的光焦度，物側(cè)的面在光軸附近為凸形狀，像側(cè)的面在光軸附近為 凹形狀；第3透鏡，物側(cè)的面及像側(cè)的面為非球面，在光軸附近具有正的光焦度，物側(cè)的面 在光軸附近為凸形狀，像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀；光闌；第4透鏡，物側(cè)的面及像側(cè)的 面為非球面，在光軸附近具有正的光焦度，物側(cè)的面在光軸附近為凹形狀，像側(cè)的面在光 軸附近為凸形狀。另外，本發(fā)明的攝像透鏡的第1透鏡的有關(guān)的上述“具有負(fù)的光焦度，物側(cè)的面為 凸形狀，像側(cè)的面為凹形狀”，在第1透鏡為非球面的透鏡的情況下設(shè)成在近軸區(qū)域中的情 形。另外，上述“光軸附近”是與近軸區(qū)域同義。在本發(fā)明的攝像透鏡中，優(yōu)選滿足下述條件式(1) (6)。另外，作為優(yōu)選的形態(tài)， 可以是滿足下述條件式(1) (6)中的任意1個的形態(tài)，或者也可以是滿足任意2個以上 的組合的形態(tài)。-11. 0 < fl/f < -8. 0— (1)0. 16 < d2/L < 0. 30— (2)0· 02 < d4/L < 0· 05... (3)-1· 2 < f2/f3 < -0· 5... (4)2. 0 < L/f34 < 6. 0... (5)1. 0 < r5/r4 < 2. 0— (6)其中，f 整個系統(tǒng)的焦距fl 第1透鏡的焦距f2:第2透鏡的焦距f3:第3透鏡的焦距f34 第3透鏡和第4透鏡的合成焦距d2 第1透鏡和第2透鏡的光軸上的間隔d4 第2透鏡和第3透鏡的光軸上的間隔r4 第2透鏡的像側(cè)面的近軸曲率半徑r5 第3透鏡的物側(cè)面的近軸曲率半徑L 從第1透鏡的物側(cè)的面頂點至像面為止的光軸上的距離另外，在上述L中，后截距部分使用空氣換算長度。并且，上述r4、r5符號，將向物 側(cè)為凸時設(shè)為正、向像側(cè)凸時設(shè)為負(fù)。在本發(fā)明的攝像透鏡中，優(yōu)選第1透鏡材質(zhì)的對d線的阿貝數(shù)為40以上。優(yōu)選第 2透鏡材質(zhì)的對d線的阿貝數(shù)為50以上。優(yōu)選第3透鏡材質(zhì)的對d線的阿貝數(shù)為40以下。 優(yōu)選第4透鏡材質(zhì)的對d線的阿貝數(shù)為50以上。[0035]并且，在本發(fā)明的攝像透鏡中，優(yōu)選構(gòu)成為全視角大于200°。本發(fā)明的攝像裝置，其特征在于，具備上述記載的本發(fā)明的攝像透鏡。根據(jù)本發(fā)明的攝像透鏡，在4片透鏡系統(tǒng)中，因適當(dāng)設(shè)定了各透鏡的光焦度以及 形狀，且將光闌配置于適當(dāng)?shù)奈恢茫粤畠r且小型構(gòu)成的同時，可以同時實現(xiàn)廣角化和高 的光學(xué)性能。根據(jù)本發(fā)明的攝像裝置，因具備本發(fā)明的攝像透鏡，所以可以廉價且小型地構(gòu)成， 可進(jìn)行在寬視角下的攝像，并能獲得高畫質(zhì)的映像。
圖1是表示本發(fā)明的實施例1的攝像透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)及光路的剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的實施例2的攝像透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)及光路的剖視圖。圖3是表示本發(fā)明的實施例3的攝像透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)及光路的剖視圖。圖4的圖4(A) 圖4(G)是本發(fā)明的實施例1的攝像透鏡的各像差圖。圖5的圖5㈧ 圖5(G)是本發(fā)明的實施例2的攝像透鏡的各像差圖。圖6的圖6㈧ 圖6 (G)是本發(fā)明的實施例3的攝像透鏡的各像差圖。圖7是用于說明本發(fā)明的實施方式所涉及的車載用攝像裝置的配置的圖。圖中2-軸上光束，3-軸外光束，5-攝像元件，100-汽車，101、102-車外攝像機(jī)， 103-車內(nèi)攝像機(jī)，Ll-第1透鏡，L2-第2透鏡，L3-第3透鏡，L4-第4透鏡，PP-光學(xué)部 件，Sim-像面，St-孔徑光闌，Z-光軸。
具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖1 圖3是表示本發(fā)明 的實施方式所涉及的攝像透鏡的結(jié)構(gòu)例的剖視圖，分別與后述的實施例1 3的攝像透鏡 對應(yīng)。圖1 圖3所示例子的基本結(jié)構(gòu)相同，圖示方法也相同，所以在此主要參照圖1對本 發(fā)明的實施方式所涉及的攝像透鏡進(jìn)行說明。本實施方式的攝像透鏡是沿光軸Z從物側(cè)起依次配置有第1透鏡Li、第2透鏡L2、 第3透鏡L3、第4透鏡L4的4片結(jié)構(gòu)的透鏡系統(tǒng)。在第3透鏡L3和第4透鏡L4之間配置 有孔徑光闌M。通過將孔徑光闌M配置在第3透鏡L3和第4透鏡L4之間，可謀求徑向的 小型化。另外，圖1中左側(cè)設(shè)為物側(cè)、右側(cè)設(shè)為像側(cè)，所圖示的孔徑光闌^并非表示其大小 或形狀、而是表示光軸上的位置。圖1中的符號ri(i = 1、2、3、…)表示各透鏡面的曲率 半徑，符號di(i = 1、2、3、···)表示面間隔。并且，在圖1中也一起表示來自處于無限遠(yuǎn)距 離的物點的軸上光束2、在最大視角下的軸外光束3。在圖1中，考慮攝像透鏡應(yīng)用于攝像裝置的情況，也圖示在攝像透鏡1的像面Sim 所配置的攝像元件5。并且，將攝像透鏡1應(yīng)用在攝像裝置時，根據(jù)安裝透鏡的攝像機(jī)側(cè)的 結(jié)構(gòu)，優(yōu)選設(shè)置保護(hù)玻璃或低通濾光片或紅外截止濾光片等，在圖1中示出將這些的假定 的平行平板形光學(xué)部件PP配置在第4透鏡L4和攝像元件5 (像面Sim)之間的例子。第1透鏡Ll構(gòu)成為具有負(fù)的光焦度，物側(cè)的面為凸形狀、像側(cè)的面為凹形狀。這 樣，通過將第1透鏡Ll設(shè)成將凸面朝向物側(cè)的負(fù)彎月透鏡，有利于廣角化以及畸變的校正。在最靠物側(cè)所配置的第1透鏡Ll雖然設(shè)想了暴露于風(fēng)雨或洗滌用溶劑的情況，但若第1透 鏡Ll設(shè)成將凸面朝向物側(cè)的彎月形狀，則也有在這些狀況下所擔(dān)心的塵土、灰塵、水滴等 不易殘留的優(yōu)點。另外，在圖1所示的例子中，雖然第1透鏡Ll由球面透鏡構(gòu)成，但也可以由非球面 透鏡構(gòu)成。其中，如后述，在最靠物側(cè)所配置的第1透鏡的材質(zhì)相比樹脂而言更優(yōu)選玻璃， 所以若第1透鏡Ll設(shè)成球面透鏡，則能夠相比設(shè)成非球面透鏡的情況而言更能低成本地進(jìn) 行制造。第2透鏡L2、第3透鏡L3、第4透鏡L4的物側(cè)面以及像側(cè)面均為非球面形狀。第 2透鏡L2構(gòu)成為在光軸附近具有負(fù)的光焦度，物側(cè)的面在光軸附近為凸形狀、像側(cè)的面在 光軸附近為凹形狀。第3透鏡L3構(gòu)成為在光軸附近具有正的光焦度，物側(cè)的面在光軸附 近為凸形狀、像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀。第4透鏡L4構(gòu)成為在光軸附近具有正的光 焦度，物側(cè)的面在光軸附近為凹形狀、像側(cè)的面在光軸附近為凸形狀。通過將第2透鏡L2、 第3透鏡L3、第4透鏡L4設(shè)成雙面非球面透鏡，從而縮短光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向的總長，同時 也能得到高分辨性。本攝像透鏡在4組4片透鏡結(jié)構(gòu)中，如上述適當(dāng)設(shè)定第1透鏡Ll 第4透鏡L4 的各透鏡的光焦度以及形狀，且將孔徑光闌St配置于第3透鏡L3和第4透鏡L4之間，由 此在較少的透鏡片數(shù)及較短的總長下按小型且低成本地構(gòu)成，同時實現(xiàn)充分的廣角化，可 進(jìn)一步良好地校正以像面彎曲為首而包括歪曲像差、倍率色像差、慧形像差(也稱慧差)的 各種像差。根據(jù)本攝像透鏡，因可在成像區(qū)域的寬范圍實現(xiàn)高分辨，所以也能夠應(yīng)對近幾年 的所高像素化的攝像元件。本發(fā)明的實施方式所涉及的攝像透鏡優(yōu)選還具有以下敘述的結(jié)構(gòu)。另外，作為優(yōu) 選的形態(tài)，可以是具有以下任意1個結(jié)構(gòu)的形態(tài)，或者也可以是具有組合任意2個以上的結(jié) 構(gòu)的形態(tài)。將第1透鏡Ll的焦距設(shè)為fl，整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f時，優(yōu)選滿足下述條件式 ⑴。-11. 0 < fl/f < -8. 0— (1)若超過條件式⑴的上限，則因第1透鏡Ll的負(fù)的光焦度變強(qiáng)，所以第1透鏡Ll 的像側(cè)面的曲率半徑的絕對值變小而接近半球形狀，難以進(jìn)行第1透鏡Ll的制作，所以成 本增高。若低于條件式(1)的下限，則第1透鏡Ll的負(fù)的光焦度變?nèi)酰瑸榱藢ζ溥M(jìn)行補(bǔ)償 就必須增強(qiáng)第2透鏡L2的負(fù)的光焦度，第2透鏡L2的曲率半徑的絕對值變小，所以難以進(jìn) 行第2透鏡的制作，成本增高。另外，更優(yōu)選滿足下述條件式(1-1)。通過滿足條件式(1-1)，可進(jìn)一步提高通過 滿足條件式(1)得到的效果。-10. 5 < fl/f < -8. 5... (1-1)并且，更進(jìn)一步優(yōu)選滿足下述條件式(1- 。通過滿足條件式(1- ，比滿足條件 式(1-1)時更能抑制制作成本。-10. 0 < fl/f < -8. 5... (1-2)將第1透鏡Ll和第2透鏡L2的光軸上的間隔設(shè)為d2，從第1透鏡Ll的物側(cè)面的面 頂點至像面為止的距離設(shè)為L時，優(yōu)選滿足下述條件式O)。另外，L中后截距(kickfocus)部分使用空氣換算長度。0. 16 < d2/L < 0. 30... (2)若超過條件式O)的上限，則第1透鏡Ll的像側(cè)面的有效半徑變大而接近曲率半 徑，所以透鏡的加工就變得困難，從而成本增高，同時透鏡系統(tǒng)的光軸方向的總長就變長。 若在低于條件式O)的下限的狀態(tài)下要確保適當(dāng)?shù)牡?透鏡Ll的光焦度，則導(dǎo)致第1透鏡 Ll的像側(cè)面和第2透鏡L2的物側(cè)面互相干擾，無法確保所需的有效半徑，并且很難實現(xiàn)本 發(fā)明目的的光學(xué)系統(tǒng)。另外，更優(yōu)選滿足下述條件式0-1)。通過滿足條件式0-1)，可進(jìn)一步提高由滿 足條件式( 所得到的效果。0. 17 < d2/L < 0. 25... (2-1)將第2透鏡L2和第3透鏡L3的光軸上的間隔設(shè)為d4，從第1透鏡Ll的物側(cè)面的 面頂點至像面為止的的距離設(shè)為L時，優(yōu)選滿足下述條件式(3)。另外，L中后截距部分使 用空氣換算長度。0. 02 < d4/L < 0. 05... (3)若超過條件式(3)的上限，則在良好地保持倍率色像差的同時良好地校正畸變就 變得困難，另外，透鏡系統(tǒng)的總長變長。若第2透鏡L2的像側(cè)面和第3透鏡L3的物側(cè)面在 有效直徑內(nèi)互不接觸就不成問題，但若低于條件式(3)的下限，則它們接觸的危險性便增尚ο并且，更優(yōu)選滿足下述條件式(3-1)。通過滿足條件式(3-1)，可進(jìn)一步提高由滿 足條件式C3)所得到的效果。0. 03 < d4/L < 0. 045... (3-1)將第2透鏡L2的焦距設(shè)為f2，第3透鏡L3的焦距設(shè)為f3時，優(yōu)選滿足下述條件 式⑷。-1. 2 < f2/f3 < -0. 5... (4)若超過條件式(4)的上限，則在中間視角下的歪曲像差、倍率色像差就變大。若低 于條件式的下限，則難以校正慧形像差，另外，難以將軸上色像差抑制到實用水平。并且，更優(yōu)選滿足下述條件式0-1)。通過滿足條件式G-1)，可進(jìn)一步提高由滿 足條件式(4)所得到的效果。-1. 1 < f2/f3 < -0. 6... (4-1)并且，更進(jìn)一步優(yōu)選滿足下述條件式(4- 。通過滿足條件式(4- ，可進(jìn)一步提 高由滿足條件式所得到的效果。-1. 0 < f2/f3 < -0. 7... (4-2)將第3透鏡L3和第4透鏡L4的合成焦距設(shè)為f34，從第1透鏡Ll的物側(cè)面的面 頂點至像面為止的距離設(shè)為L時，優(yōu)選滿足下述條件式( 。另外，L中后截距部分使用空 氣換算長度。2. 0 < L/f34 < 6. 0— (5)若超過條件式(5)的上限，則第3透鏡L3的光焦度變?nèi)醵鴮?dǎo)致倍率色像差的校正 不足，或者因第4透鏡L4的光焦度變?nèi)醵鴮?dǎo)致像面彎曲以及慧形像差的校正不足?；蛘?， 若超過條件式(5)的上限，且第3透鏡L3、第4透鏡L4的光焦度較強(qiáng)時，因?qū)е碌?透鏡L3、第4透鏡L4過于接近，所以配置就變得困難，難以實現(xiàn)以低成本的制造。若低于條件式 (5)的下限，則第3透鏡L3的光焦度變強(qiáng)而導(dǎo)致軸上色像差變得過大；或者第4透鏡L4的 光焦度變強(qiáng)而導(dǎo)致像面彎曲以及慧形像差的校正變得困難?；蛘?，在低于條件式(5)的下 限且第3透鏡L3、第4透鏡L4的光焦度弱時，第3透鏡L3和第4透鏡L4的間隔變大而透 鏡系統(tǒng)大型化。另外，更優(yōu)選滿足下述條件式(5-1)。通過滿足條件式(5-1)，可進(jìn)一步提高由滿 足條件式( 所得到的效果。2. 2 < L/f34 < 5. 0... (5-1)并且，更進(jìn)一步優(yōu)選滿足下述條件式(5-2)。通過條件式(5-2)，可進(jìn)一步提高由 滿足條件式(5-1)所得到的效果。2. 3 < L/f34 < 4. 8... (5-2)將第2透鏡L2的像側(cè)面的近軸曲率半徑設(shè)為r4，第3透鏡L3的物側(cè)面的近軸曲 率半徑設(shè)為r5時，優(yōu)選滿足下述條件式(6)。1. 0 < r5/r4 < 2. 0... (6)若超過條件式(6)的上限，則在中間視角下的歪曲像差、倍率色像差變大。若低于 條件式(6)的下限，則難以良好地校正慧形像差。另外，更優(yōu)選滿足下述條件式(6-1)。通過滿足條件式(6-1)，更容易良好地校正慧形象差。1. 1 < r5/r4 < 1. 8... (6-1)優(yōu)選第1透鏡Ll的材質(zhì)的對d線的阿貝數(shù)為40以上，這樣選擇材質(zhì)時，良好校正 倍率色像差就變得容易。優(yōu)選第2透鏡L2的材質(zhì)的對d線的阿貝數(shù)為50以上，這樣選擇 材質(zhì)時，良好校正倍率色像差就變得容易。優(yōu)選第3透鏡L3的材質(zhì)的對d線的阿貝數(shù)為40 以下，這樣選擇材質(zhì)時，良好校正倍率色像差就變得容易。另外，進(jìn)一步優(yōu)選第3透鏡L3的 材質(zhì)的對d線的阿貝數(shù)為四以下，這樣選擇材質(zhì)時，進(jìn)一步良好校正倍率色像差就變得容 易。優(yōu)選第4透鏡L4的材質(zhì)的對d線的阿貝數(shù)為50以上，這樣選擇材質(zhì)時，良好校正倍率 色像差就變得容易。通過良好地校正倍率色像差，可提高分辨性，并且也可應(yīng)對近幾年的所 高像素化的攝像元件。本攝像透鏡優(yōu)選全視角大于200°。全視角是在最大視角下的軸外光束3的主光 線與光軸Z所形成的角度的2倍。通過設(shè)為比全視角200°大的廣角透鏡系統(tǒng)，可應(yīng)對近幾 年的廣角化的要求。并且，本攝像透鏡如圖1所示的例子，優(yōu)選第1透鏡Ll 第4透鏡L4的所有透鏡 均為未接合的單透鏡。如在車載攝像機(jī)或監(jiān)視攝像機(jī)用途的惡劣環(huán)境下的使用之設(shè)想情 況，優(yōu)選設(shè)成不包含接合透鏡的結(jié)構(gòu)，并且通過設(shè)成不包含接合透鏡的結(jié)構(gòu)可低成本地進(jìn) 行制造。本攝像透鏡例如在車載用攝像機(jī)或監(jiān)視用攝像機(jī)等惡劣環(huán)境中使用時，在最靠物 側(cè)所配置的第1透鏡Ll要求使用耐于由風(fēng)雨引起的表面劣化、由直射日光引起的溫度變化 且耐于油脂和/或洗滌劑等化學(xué)藥品的材質(zhì)、即耐水性、耐候性、耐酸性、耐藥品性等高的 材質(zhì)。例如，優(yōu)選使用日本光學(xué)硝子工業(yè)會規(guī)定的粉末法耐水性為1的材質(zhì)。并且，在第1 透鏡Ll要求使用堅固且不易破裂的材質(zhì)。通過將材質(zhì)設(shè)為玻璃，可滿足上述要求?；蛘?，作為第1透鏡Ll的材質(zhì)，也可以使用透明的陶瓷。另外，也可以對第1透鏡Ll的物側(cè)面施以用于提高強(qiáng)度、耐劃痕性、耐藥品性的保 護(hù)手段，此時，也可以將第1透鏡Ll的材質(zhì)設(shè)為塑料。這些保護(hù)手段可以是硬膜，又可以是 撥水膜。作為第2透鏡L2、第3透鏡L3、第4透鏡L4的材質(zhì)優(yōu)選使用塑料，此時可以精度 良好地制作非球面形狀，同時可以謀求輕量化以及低成本化。根據(jù)塑料材質(zhì)，若吸水性高則通過水分的出入引起折射率以及形狀尺寸變化，所 以有可能在光學(xué)性能方面出現(xiàn)壞影響。由此，若在第2透鏡L2和第4透鏡L4使用聚烯烴 類塑料，在第3透鏡使用聚碳酸酯類塑料或者PET類塑料的吸水性極為小的材質(zhì)，則可以將 由吸水引起的性能劣化抑制到最小限度。在第2透鏡L2、第3透鏡L3、第4透鏡L4中的至少任一個材質(zhì)使用塑料時，作為 其材質(zhì)使用在塑料中混合有比光波長小的粒子的、所謂納米復(fù)合材料也可。在本攝像透鏡中，為了降低重影光等，也可以對各透鏡施以抗反射膜。此時，在如 圖1例示的攝像透鏡中，在第1透鏡Ll的像側(cè)面、第2透鏡L2的像側(cè)面、第3透鏡L3的物 側(cè)面中，由于周邊部的各面的切線和光軸所形成的角度小，所以周邊部的抗反射膜的厚度 變得比透鏡中央部薄。由此，通過對上述3個面中的1面以上的面施以將中央附近處的反 射率成為最小的波長設(shè)為600nm以上900nm以下的抗反射膜，能夠在有效直徑整體使反射 率平均降低，并使重影光降低。另外，若中央附近處的反射率成為最小的波長短于600nm，則周邊部處的反射率最 小的波長變得過短，長波長側(cè)的反射率變高，所以容易導(dǎo)致帶有紅色的重影的發(fā)生。并且， 若中央附近處的反射率最小的波長比900nm長，則中央部處的反射率最小的波長變得過 長，短波長側(cè)的反射率變高，所以導(dǎo)致圖像的色調(diào)成為帶有紅色，同時容易導(dǎo)致帶有藍(lán)色的 重影的發(fā)生。并且，在本攝像透鏡中，在各透鏡間的有效直徑外通過的光束成為雜散光而到達(dá) 像面，存在成為重影的危險，所以根據(jù)需要優(yōu)選設(shè)置遮斷該雜散光的遮光手段。作為該遮光 手段，例如可以對透鏡像側(cè)的有效直徑外部分施以不透明的涂料或設(shè)置不透明的板材?；?者，也可以在成為雜散光的光束的光路設(shè)置不透明的板材作為遮光手段。另外，根據(jù)攝像透鏡的用途，可以在透鏡系統(tǒng)和攝像元件5之間插入如截止從紫 外光至藍(lán)色光的濾光片或者如截止紅外光Wm(InfraRed)截止濾光片?；蛘咭部梢詫ν?鏡面施以與上述濾光片具有相同特性的膜。在圖1中，示出了在透鏡系統(tǒng)和攝像元件5之間配置了設(shè)想各種濾光片的光學(xué)部 件PP的例子，但代替此，也可以在各透鏡之間配置這些各種濾光片。或者，也可以對攝像透 鏡所具有的任一個透鏡的透鏡面施以具有與各種濾光片相同作用的膜。接著，對本發(fā)明的攝像透鏡的數(shù)值實施例進(jìn)行說明。實施例1 實施例3的攝像 透鏡的透鏡剖視圖是分別示于圖1 圖3的圖。將實施例1的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)示于表1，非球面數(shù)據(jù)示于表2。同樣地，將實 施例2、3的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)、非球面數(shù)據(jù)分別示于表3 表6。以下，以實施例1作為 例子對表中的記號的含義進(jìn)行說明，但對于實施例2、3的記號也基本相同。在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，Si欄表示將最靠物側(cè)的構(gòu)成要素的面設(shè)為第1個而隨著朝向像側(cè)依次增加的第i個(i = 1、2、3、…)面號碼，ri欄表示第i個面的曲率半徑，di欄表 示第i個面和第i+Ι個面的光軸Z上的面間隔。另外，曲率半徑的符號中，將向物側(cè)為凸時 設(shè)成正、將向像側(cè)為凸時設(shè)成負(fù)。在各實施例中，透鏡數(shù)據(jù)的表的ri、di(i = 1、2、3、…) 與透鏡剖視圖的符號ri、di對應(yīng)。并且，在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，Nej欄表示將最靠物側(cè)的透鏡設(shè)為第1個而隨著朝向 像側(cè)依次增加的第j個(j = 1、2、3、…)透鏡的對e線(波長M6.07nm)的折射率，ν dj 欄表示第j個光學(xué)要素的對d線(波長587.6nm)的阿貝數(shù)。另外，在透鏡數(shù)據(jù)中也包括孔 徑光闌^表示，在相當(dāng)于孔徑光闌^的面的曲率半徑欄中記載有⑴(孔徑光闌)。在圖1 圖3中，在第4透鏡L4和像面Sim之間所配置的光學(xué)部件PP是設(shè)想保護(hù) 玻璃或濾光片等的部件，在實施例1 3均使用折射率1. 52的玻璃材料，其厚度為1. 0mm。在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，在非球面的面號碼附加有*記號，作為非球面的曲率半徑 示出光軸附近的曲率半徑(近軸曲率半徑)的數(shù)值。在表2的非球面數(shù)據(jù)中表示非球面 面號碼和有關(guān)各非球面的非球面系數(shù)。表2的非球面數(shù)據(jù)的數(shù)值的“Ε-η”(η:整數(shù))是指 “ X 10_η”，“Ε+η”是指“ X 10η”。另外，非球面系數(shù)是由下式表示的非球面式中的各系數(shù)K、 Bm(m-3、4、5、…20)的值。Zd = C · h2/{l+(l-K · C2 · h2)1/2} + Σ Bm · hm其中，Zd:非球面深度(從高度h的非球面上的點下垂到非球面頂點相切的垂直于光軸 的平面的垂線的長度)h 高度(從光軸至透鏡面的距離)C:近軸曲率半徑的倒數(shù)K、Bm 非球面系數(shù)(m = 3、4、5、…20)[表1]實施例1透鏡數(shù)據(jù)
權(quán)利要求1.一種攝像透鏡，其特征在于，從物側(cè)依次配置如下部件而成第1透鏡，具有負(fù)的光焦度，物側(cè)的面為凸形狀，像側(cè)的面為凹形狀； 第2透鏡，物側(cè)的面及像側(cè)的面為非球面，在光軸附近具有負(fù)的光焦度，物側(cè)的面在光 軸附近為凸形狀，像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀；第3透鏡，物側(cè)的面及像側(cè)的面為非球面，在光軸附近具有正的光焦度，物側(cè)的面在光 軸附近為凸形狀，像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀； 光闌；第4透鏡，物側(cè)的面及像側(cè)的面為非球面，在光軸附近具有正的光焦度，物側(cè)的面在光 軸附近為凹形狀，像側(cè)的面在光軸附近為凸形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的攝像透鏡，其特征在于，將所述第1透鏡的焦距設(shè)為Π，整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f時，滿足下述條件式(1) 一 11. 0 < fl/f < -8. 0... (1)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，將所述第1透鏡和所述第2透鏡的在光軸上的間隔設(shè)為d2，從所述第1透鏡的物側(cè)面 的面頂點至像面為止的距離設(shè)為L時，滿足下述條件式O) 0. 16 < d2/L < 0. 30... (2)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，將所述第2透鏡和所述第3透鏡的在光軸上的間隔設(shè)為d4，從所述第1透鏡的物側(cè)面 的面頂點至像面為止的距離設(shè)為L時，滿足下述條件式(3)0.02 < d4/L < 0. 05... (3)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，將所述第2透鏡的焦距設(shè)為f2，所述第3透鏡的焦距設(shè)為f3時，滿足下述條件式 -1. 2 < f2/f3 < -0. 5... (4)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，將所述第3透鏡和所述第4透鏡的合成焦距設(shè)為f34，從所述第1透鏡的物側(cè)面的面頂 至像面為止的距離設(shè)為L時，滿足下述條件式(5) 2. 0 < L/f34 < 6. 0... (5)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，所述第2透鏡的像側(cè)面的近軸曲率半徑設(shè)為r4，所述第3透鏡的物側(cè)面的近軸曲率半 徑設(shè)為r5時，滿足下述條件式(6)1.0 < r5/r4 < 2. 0... (6)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，所述第1透鏡材質(zhì)的對d線的阿貝數(shù)為40以上，所述第2透鏡材質(zhì)的對d線的阿貝數(shù) 為50以上，所述第3透鏡材質(zhì)的對d線的阿貝數(shù)為40以下，所述第4透鏡材質(zhì)的對d線的 阿貝數(shù)為50以上。
9.如權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于， 全視角大于200°。
10.一種攝像裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1至9中的任一項所述的攝像透鏡。
專利摘要本實用新型提供一種攝像透鏡以及攝像裝置，該攝像透鏡以小型且低成本地構(gòu)成，實現(xiàn)廣角化和高的光學(xué)性能。該攝像透鏡從物側(cè)依次配置如下部件第1透鏡(L1)，具有負(fù)的光焦度，物側(cè)的面為凸形狀，像側(cè)的面為凹形狀；第2透鏡(L2)，物側(cè)的面以及像側(cè)的面為非球面，在光軸附近具有負(fù)的光焦度，物側(cè)的面在光軸附近為凸形狀，像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀；第3透鏡(L3)，物側(cè)的面以及像側(cè)的面為非球面，在光軸附近具有正的光焦度，物側(cè)的面在光軸附近為凸形狀，像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀；光闌；第4透鏡(L4)，物側(cè)的面以及像側(cè)的面為非球面，在光軸附近具有正的光焦度，物側(cè)的面在光軸附近為凹形狀，像側(cè)的面在光軸附近為凸形狀。
文檔編號G02B13/00GK201837767SQ20102020916
公開日2011年5月18日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者山川博充 申請人:富士能株式會社