专利名称：：摄像透镜及具备该摄像透镜的摄像机装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种适于车载摄像机、监视摄像机、移动电话机用照相机等的、且用于在固体摄像元件形成光学像的摄像透镜，以及具备该摄像透镜的摄像机装置。
背景技术：
：公知的有用于对汽车周围进行摄像的车载摄像机(例如，参照专利文献l)。车载摄像机具有例如为了对驾驶员的死角范围进行摄像而辅助驾驶操作，在车外设置的车外摄像机；和为了对发生交通事故等时的情况进行记录而以与驾驶员相同的视场进行摄像的车内摄像机。近几年，随着固体摄像元件的高性能化和低价格化，具备车载摄像机的汽车正变得普遍。作为以往的摄像透镜，专利文献2所述的摄像透镜从物体侧起依次具备负弯月形的第1透镜和正的第2透镜及第3透镜，并且将第l透镜的物体侧的面以外的面全部形成为非球面，由此实现良好的焦阑性和广视角。而且，专利文献3所述的摄像透镜，第l透镜中具备负弯月形的玻璃球面透镜;第2透镜及第3透镜中具备正的塑料非球面透镜，由此实现F2.6的明亮度和80度以上的广视角。专利文献4所述的摄像透镜由最靠近物体侧的面为球面而除此以外的面形成为非球面的3片塑料透镜构成，达到F2.96的明亮度和150度的广视角。专利文献5及6所述的用于内窥镜的摄像透镜，从物体侧起依次具备平凹透镜和2片正透镜，而使良好的焦阑性和紧凑性能同时实现。然而，专利文献24所述的摄像透镜，透镜的小型化不充分。而且，专利文献5所述的摄像透镜，在第l透镜上使用了高折射率的玻璃，而存在成本高的缺点。专利文献6所述的摄像透镜，当F数为3.8以上时变得较暗，因此，不适合于只有在适当亮度的环境下可使用的车载摄像机或监视摄像机等。专利文献1日本特开2006-168683号公报专利文献2日本特开2001-337268号公报专利文献3日本特开2005-181596号公报专利文献4日本特开2005-321742号公报专利文献5日本特许第3206930号专利文献6日本特幵平10-170821号公报
发明内容本发明是鉴于上述问题而作成的，其目的在于提供一种维持良好的光学性能且小型、轻量、价格低廉的摄像透镜及具备该摄像透镜的摄像机。为了达到上述目的，本发明的摄像透镜，其特征在于，从物体侧起依次具备凸面朝向物体侧的弯月形状的负的第l透镜、至少一面为非球面的第2透镜、像侧的面为凸面且至少一面为非球面的正的第3透镜，在上述第2透镜和上述第3透镜之间设置孔径光阑，在上述第1透镜上述第3透镜的各焦距设为fl、f2、f3，阿贝数设为vl、v2、v3，第2透镜和第3透镜的合成焦距设为f23时，满足-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>(2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>(3)当超过上述条件式(1)的上限时，可以获得长的出瞳距离(eyerelief)，但是，达到摄像透镜的小型化和广角化是困难的。在条件式(2)的范围外，很难良好地补正倍率色像差。当超过条件式(3)的上限时，不仅难于达到广角化并且场曲增大；当超过条件式(3)的下限时，能达到广角化，但另一方面慧差增大且像面周围部的画质变得恶化。为了良好补正场曲和畸变等，为了在第1透镜的至少一面设置非球面、进一步补正场曲和慧差，优选将第l透镜设为两面非球面透镜。为了获得倍率色差补正后的良好的像，优选第2透镜由阿贝数为40以下的材料构成，而第1透镜及第3透镜由阿贝数为40以上的材料构成。而且，其特征在于，在上述第1透镜的物体侧的面的顶点到像面的距离设为L，f设为全系统的焦距时，满足0〈L/f〈10.0…(4)，是适于摄像透镜的小型化的。本发明的摄像透镜，其特征在于，从物体侧起依次具备至少一面为非球面而在像侧的面形成有凹面的负的第1透镜、至少一面为非球面的第2透镜、和像侧的面为凸面且至少一面为非球面的正的第3透镜，孔径光阑设在第2透镜和第3透镜之间，在上述第1透镜第3透镜的各焦距设为fl、f2、f3，阿贝数设为vl、v2、v3，第l透镜相对于d线的折射率设为Nl，第2透镜和第3透镜的合成焦距设为f23时，满足以下的条件式0<If2/f3I〈0.49(1)1.5<v3/v2(2)0.5〈Ifl/f23I〈3.0(3)Nl〈1.80(5)其特征在于，上述第1透镜的物体侧的面为凸面。另外，作为优选，在全系统的焦距设为f，第2透镜的物体侧的曲率半径设为R3时，满足R3/f〈1.0…(6)。更且，在从第l透镜的物体侧顶点到像侧顶点的距离(中心厚度)设为Dl时，以满足D1/K1…(7)而可以防止透镜的大型化，优选满足0.5〈Dl/f〈0.8…(8)。而且，在第2透镜的像侧的面的曲率半径设为R4，第2透镜的中心厚度设为D3时，从抑制色差的增大方面而言，优选满足2<IR4/D3I〈6…(9)、且2.5〈IR4/D3I〈4.2…(10)。而且，在第3透镜的中心厚度设为D6时，优选满足1.5〈(Dl+D3+D6)/f〈4…(11)、且2〈(Dl+D3+D6)/f〈3…(12)。当超过上限时，后焦距变短或透镜大型化；当超过下限时，焦距变长且很难广角化。本发明的摄像机装置，其特征在于，具备上述摄像透镜和将该摄像透镜所形成的光学像变换为电信号的固体摄像元件。根据本发明，当F数为2.8时，不仅明亮且良好补正场曲，可获得对角视角为90度以上的广视角，并且可以实现适于车载摄像机、监视摄像机等的小型且高性能的摄像透镜。图l是第l实施例的光路图。图2是表示第1实施例的透镜构成的截面图。图3是第1实施例的像差图。图4是表示第2实施例的透镜构成的截面图。图5是第2实施例的像差图。图6是表示第3实施例的透镜构成的截面图。图7是第3实施例的像差图。图8是表示第4实施例的透镜构成的截面图。图9是第4实施例的像差图。图10是表示第5实施例的透镜构成的截面图。图11是第5实施例的像差图。图12是表示第6实施例的透镜构成的截面图。图13是第6实施例的像差图。图14是车载摄像机的说明图。图中10、20、30、40、50、60分别为摄像透镜，11、21、31、41、51、61分别为第1透镜，12、22、32、42、52、62分别为第2透镜，13、23、33、43、53、63分别为第3透镜，14、24、34、44、54、64分别为第4透镜，15、25、35、45、55、65分别为第5透镜。具体实施方式在图14中，汽车1具备用于对其助手席侧的侧面的死角范围进行摄像的车外摄像机2;用于对汽车1的后侧的死角范围进行摄像的车外摄像机3;和在汽车车身内反射镜的背面所安装的、用于对与驾驶员相同的视场范围进行摄影的车内摄像机4。车外摄像机2、车外摄像机3和车内摄像机4，具备摄像透镜10和由CCD图像传感器构成的固体摄像元件Sl。以下，对摄像透镜10的实施例进行说明。(实施例l)在图1及图2中，摄像透镜10从物体侧起依次具备第l透镜ll、第2透镜12和第3透镜13。第1透镜11第3透镜13全部由具有以光轴为中心可旋转对称的非球面的塑料两面非球面透镜构成。第1透镜11是具有凸面朝向物体侧而凹面朝向像侧、且像侧的曲率半径的绝对值小于物体侧的负的弯月形状。在第1透镜11的像侧的凹面的外侧领域设置有遮光膜lla。遮光膜lla防止从有效径外射入的光且防止在像面上发生重像。此外，遮光膜lla是在第1透镜11的有效径的外侧所设置的不透明的涂料层，但是在第1透镜11的后面设置不透明的板材也可以。而且，遮光膜lla不限于设置在第1透镜11的后面，根据情况也可设置在其他透镜之间。第2透镜12是凸面分别朝向物体侧和像侧的两凸形状，且物体侧的曲率半径的绝对值小于像侧。第3透镜13是具有凹面朝向物体侧而凸面朝向像侧、且像侧的凸面的曲率半径的绝对值小于物体侧的正弯月形状。在第2透镜12和第3透镜13之间设置有孔径光闹ST。CCD图像传感器或CMOS图像传感器等的固体摄像元件Sl的受光面位置在像面，在第3透镜13与像面之间，设置有固体摄像元件Sl的玻璃罩及红外线截止滤光片等的滤光片类作为平行平面板PP。在以下的表1中表示摄像透镜10的透镜数据，在表2中表示第1透镜11第3透镜13的非球面系数，在表3中表示摄像透镜10的设计规格。此外，各非球面对于其他实施例也是基于以下的非球面式所获得的，将KA设为非球面的圆锥常数，将Bi设为第i次的非球面系数，将近轴曲率半径的倒数设为C，将距光轴的高度设为Y。数学式1<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>此外，表中的R表示透镜要素的球面的曲率半径或表示非球面的基准面的曲率，D表示面间隔或空气间隔。N表示相对于d线(波长587.56mm)的折射率，v表示以d线为基准的阿贝数。而且，表中的f表示全系统的焦距(mm)，fl表示第1透镜11的焦距(mm)，f2表示第2透镜12的焦距(腿)，f3表示第3透镜13的焦距(mm)，f23表示第2透镜12和第3透镜13的合成焦距(mm)，2w表示对角视角(°)，L表示从物体侧的面的顶点到像面的距离(mm)，Fno表示F数。这些在以下说明的其他实施例也相同。摄像透镜10为If2/f3I=0.48，且满足0〈If2/f3I〈0.49...(1)。而且，为v3/v2=1.85，且满足1.5〈v3/v2…(2)。而且，为|fl/f23I=0.77，且满足0.5〈Ifl/f23I〈3.0…(3)。另外，为L/f=4.70，且满足0〈L/f〈10.0…(4)。而且，为Nl=1.51，且满足Nl〈1.80…(5)。而且，为R3/f=0.83，且满足R3/f<l.0…(6)。而且，为Dl/f=0.66，且满足Dl/f〈1…(7)、0.5〈Dl/f〈0.8…(8)。而且，为R4/D3^-4.00，且满足2〈IR4/D3I〈6…(9)、2.5<IR4/D3|<4.2…(10)。而且，为(Dl+D3+D6)/f=2.38，且满足1.5〈(Dl+D3+D6)/f〈4…(11)、2〈(Dl+D3+D6)/f〈3…(12)。(实施例2)在图4中，摄像透镜20从物体侧起依次具备第1透镜21、第2透镜22和第3透镜23。第1透镜11第3透镜13由塑料两面非球面透镜构成。第1透镜21是具有凸面朝向物体侧而凹面朝向像侧、且像侧的凹面的曲率半径的绝对值小于物体侧的负的弯月形状。第2透镜22是凸面分别朝向物体侧和像侧的两凸形状，且物体侧的凸面的曲率半径的绝对值小于像侧。第3透镜23是具有凹面朝向物体侧而凸面朝向像侧、且像侧的凸面的曲率半径的绝对值小于物体侧的正弯月形状。在第2透镜22和第3透镜23之间设置孔径光阑ST，而在第3透镜23与像面之间设置有平行平面板PP。在表4中表示摄像透镜20的透镜数据，在表5中表示各面的非球面系数，在表6中表示透镜规格。表4实施例2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表6<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>摄像透镜20，为If2/f3I=0.45，满足0〈If2/f3|〈0.49…(1)。而且，为v3/v2二1.85，满足1.5〈v3/v2...(2)。而且，为|fl/f23I=0.83，满足0.5<Ifl/f23I〈3.0…(3)。为L/f=4.67，满足(KL/f〈10.0…(4)。而且，为N1:1.51，满足N1〈1.80(5)。而且，为R3/f=0.86，满足R3/f〈l.0…(6)。而且，为Dl/f=0.68，满足Dl/f〈l…(7)、0.5〈Dl/f<0.8…(8)。而且，为R4/D3二-2.63，满足2〈|R4/D3I<6…(9)、2.5〈IR4/D3|〈4,2...(10)。而且，为(Dl+D3+D6)/f=2.62，满足1.5〈(Dl+D3+D6)/f〈4…(ll)、2〈(Dl+D3+D6)/f〈3…(12)。(实施例3)在图6中，摄像透镜30从物体侧起依次具备第1透镜31、第2透镜32和第3透镜33。第1透镜31第3透镜33由塑料两面非球面透镜构成。第1透镜31是具有凸面朝向物体侧而凹面朝向像侧、且像侧的凹面的曲率半径的绝对值小于物体侧的负的弯月形状。第2透镜32是凸面分别朝向物体侧和像侧的两凸形状，且物体侧的凸面的曲率半径的绝对值小于像侧。第3透镜33是具有凹面朝向物体侧而凸面朝向像侧、且像侧的凸面的曲率半径的绝对值小于物体侧的正弯月形状。在第2透镜32和第3透镜33之间设置孔径光阑ST，在第3透镜33与像面之间设置有平行平面板PP。在表7中表示摄像透镜30的透镜数据，在表8中表示各面的非球面系数，在表9中表示透镜规格。表7实施例3<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表8非<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表9<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>摄像透镜30，为If2/f3I=0.34，满足0<If2/f3|〈0.49…(1)。而且，为v3/v2=1.85，满足1.5〈v3/v2…(2)。而且，为|f1/f23I=0.86，满足0.5〈Ifl/f23I〈3.0...(3)。为L/f=4.50，满足(KL/f〈10.0…(4)。而且，为Nl=1.51，满足N1〈1.80…(5)。而且，为R3/f=0.81，满足R3/f〈l.0…(6)。而且，为Dl/f=0.65，满足Dl/f〈l...(7)、0.5<Dl/f〈0.8…(8)。而且，为R4/D3--2.62，满足2〈|R4/D3I〈6…(9)、2.5〈IR4/D3|〈4.2…(10)。而且，为(Dl+D3+D6)/f=2.49，满足l.5<(Dl+D3+D6)/f〈4…(11)、2〈(Dl+D3+D6)/f〈3."(12)。(实施例4)在图8中，摄像透镜40从物体侧起依次具备第1透镜41、第2透镜42和第3透镜43。第1透镜41第3透镜43由塑料两面非球面透镜构成。第1透镜41是具有凸面朝向物体侧而凹面朝向像侧、且像侧的凹面的曲率半径的绝对值小于物体侧的负的弯月形状。第2透镜42是凸面分别朝向物体侧和像侧的两凸形状，且物体侧的凸面的曲率半径的绝对值小于像侧。第3透镜43是具有凹面朝向物体侧而凸面朝向像侧、且像侧的凸面的曲率半径的绝对值小于物体侧的正弯月形状。在第2透镜42和第3透镜43之间设置孔径光阑ST，在第3透镜43与像面之间设置有平行平面板PP。在表10中表示摄像透镜40的透镜数据，在表11中表示各面的非球面系数，在表12中表示透镜规格。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>摄像透镜40，为|f2/f3|=0.35，满足0〈|f2/f3|〈0潜"(1)。而且，为v3/v2=1.85，满足1.5〈v3/v2…(2)。而且，为|f1/f23I=0.86，满足0.5<Ifl/f23I〈3.0…(3)。为L/f=4.73，满足(KL/f〈10.0…(4)。而且，为N1:1.51，满足NK1.80…(5)。而且，为R3/f=0.89，满足R3/f〈l.0…(6)。而且，为Dl/f=0.66，满足Dl/f〈1…(7)、0.5<Dl/f〈0.8…(8)。而且，为R4/D3"2.62，满足2〈IR4/D3I〈6…(9)、2.5<IR4/D3|<4.2(10)。而且,为(Dl+D3+D6)/f=2.55，满足1.5〈(Dl+D3+D6)/K4…(11)、2〈(Dl+D3+D6)/f<3…(12)。(实施例5)在图10中，摄像透镜50从物体侧起依次具备第1透镜51、第2透镜52和第3透镜53。第1透镜51第3透镜53由塑料两面非球面透镜构成。第1透镜51是凸面朝向物体侧而凹面朝向像侧的负的弯月形状。第2透镜52是凸面分别朝向物体侧和像侧的两凸形状，且物体侧的凸面的曲率半径的绝对值小于像侧。第3透镜53是具有凹面朝向物体侧而凸面朝向像侧、且像侧的凸面的曲率半径的绝对值小于物体侧的正弯月形状。在第2透镜52和第3透镜53之间设置孔径光阑ST，在第3透镜53与像面之间设置有平行平面板PP。在表13中表示摄像透镜50的透镜数据，在表14中表示各面的非球面系数，在表15中表示透镜规格。表13实施例5<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表14<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>径的绝对值比物体侧还小的负的弯月形状。第2透镜62是凸面分别朝向物体侧和像侧的两凸形状，且物体侧的凸面的曲率半径的绝对值比像侧还小。第3透镜63在物体侧光轴附近具有平面而在像侧具有凸面。在第2透镜62和第3透镜63之间设置孔径光阑ST，在第3透镜63与像面之间设置有平行平面板PP。在表16中表示摄像透镜60的透镜数据，在表17中表示各面的非球面系数，在表18中表示透镜规格。表16<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>摄像透镜60，为If2/f3I=0.48，满足0〈If2/f3|〈0.49."(1)。而且，为v3/v2=1.85，满足1.5〈v3/v2…(2)。而且，为|f1/f23I=1.48，满足0.5〈Ifl/f23I〈3.0...(3)。为L/f=3.55，满足0〈L/f〈10.0…(4)。而且，为N1:1.51，满足NK1.80…(5)。而且，为R3/f=0.69，满足R3/f〈l.0…(6)。而且，为Dl/f=0.54，满足Dl/f〈1…(7)、0.5〈Dl/f<0.8…(8)。而且，为R4/D3=-3.33，满足2<|R4/D3I〈6…(9)、2.5<IR4/D3|<4.2...(10)。而且，为(Dl+D3+D6)/f=2.15，满足1,5〈(Dl+D3+D6)/f〈4…(11)、2<(Dl+D3+D6)/f〈3…(12)。此外，通过由塑料构成第l透镜、第2透镜、第3透镜，可以形成高精度的非球面，且可以实现轻量、低成本的摄像透镜，但是，如用于车载摄像机的摄像透镜那样，在以要求高的耐气候性的用途在第1透镜的材质中使用塑料时，作为优选，在第1透镜的物体侧的面涂布使抗酸性、抗气候性、抗水性、强度等提高的涂层，或者在第1透镜的前面设置保护玻璃。此保护玻璃，使用平板或没有光焦度(no-power)的弯曲板也可以。本发明的摄像透镜，不限于车载摄像机，也可以在移动电话机用照相机、监视摄像机等的摄像机装置中使用。如用于车载摄像机的摄像透镜那样，在以要求高抗气候性的用途中，作为第l透镜的材质也可以使用抗气候性、抗水性、耐化学性优异的玻璃。权利要求1.一种摄像透镜，从物体侧起顺次具备凸面朝向物体侧的弯月形状的负的第1透镜、至少一面为非球面的第2透镜、和像侧的面为凸面且至少一面为非球面的正的第3透镜，在上述第2透镜和上述第3透镜之间设有孔径光阑，在上述第1透镜～上述第3透镜的各焦距设为f1、f2、f3，上述第2透镜和上述第3透镜的阿贝数设为v2、v3，第2透镜和第3透镜的合成焦距设为f23时，满足以下的条件式，0＜|f2/f3|＜0.49(1)，1.5＜v3/v2(2)，0.5＜|f1/f23|＜3.0(3)。2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，在从上述第1透镜的物体侧的面的顶点到像面为止的距离设为L，f设为全系统的焦距时，满足以下的条件式，0<L/f<10.0(4)。3.—种摄像透镜，从物体侧起顺次具备至少一面为非球面且在像侧之面形成有凹面的负的第1透镜、至少一面为非球面的第2透镜、和像侧的面为凸面且至少一面为非球面的正的第3透镜，在上述第2透镜和第3透镜之间设有孔径光阑，在上述第1透镜第3透镜的各焦距设为fl、f2、f3，上述第2透镜和上述第3透镜的阿贝数设为v2、v3,第l透镜相对于d线的折射率设为N1，第2透镜和第3透镜的合成焦距设为f23时，满足以下的条件式，0〈If2/f3I〈0.49(1),1.5<v3/v2(2),0.5〈Ifl/f23i〈3.0(3)，Nl〈1.80(5)。4.根据权利要求3所述的摄像透镜，其特征在于，上述第1透镜的物体侧的面为凸面。5.—种摄像机装置，具备权利要求14任一项所述的摄像透镜；和将该摄像透镜所形成的光学像变换为电信号的固体摄像元件。全文摘要本发明提供一种适合于车载摄像机的摄像透镜。摄像透镜(10)从物体侧起依次具备凸面朝向物体侧的弯月形状的第1透镜(11)、第2透镜(12)、和像侧的面为凸面的正的第3透镜。第1透镜(11)、第2透镜(12)、第3透镜(13)由塑料两面非球面透镜构成。第2透镜(12)是物体侧的曲率半径的绝对值比像侧还小的两凸透镜，第3透镜(13)由凹面朝向物体侧而凸面朝向像侧的正弯月形透镜构成。文档编号G02B13/00GK101153953SQ20071016300公开日2008年4月2日申请日期2007年9月28日优先权日2006年9月29日发明者浅见太郎申请人:富士能株式会社