专利名称：：摄像透镜及摄像装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种用在使用CCD、CMOS等摄像元件的车载用摄像机或监视摄像机等的摄像透镜，主要涉及一种使用于拍摄汽车的前方、侧方、后方等影像用的车载用摄像机等的摄像透镜。
背景技术：
：近几年，CCD或CMOS等的摄像元件的小型化及高像素化在飞速发展。因此，对摄像设备本体及装载于此的透镜也要求小型、轻量化。另外，在车载用摄像机或监视摄像机等，例如要求具有高耐气候性，而且能在如从盛夏的热带地区的车内到冬天的寒冷地区的大气的这样宽的温度范围内使用，并且具有F值(F*>"—)小且明亮以便在夜间也能使用的、高性能且廉价的透镜。过去，作为使用在车载用摄像机、监视摄像机等的摄像透镜，57片结构的摄像透镜较多。然而，57片结构的摄像透镜在光学性能上虽没有问题，但存在高价、而且尺寸大且沉重的缺点。因此，为了谋求具备在实用上没有问题的性能且小型化及低成本化，可考虑使用4片结构的摄像透镜。作为这种摄像透镜，公知的有在例如下述专利文献15所述的摄像透镜。在该些专利文献15均记载有作为整体透镜片数较少的4片结构的透镜光学系统。专利文献1:日本专利公开平05-040220号公报专利文献2:日本专利公开平01-128025号公报专利文献3:日本专利公开平08-160297号公报专利文献4:日本专利公开平09-258100号公报专利文献5:美国专利第6282033号说明书然而，在上述专利文献15中没有以高层次对亮度、视场角、像差的所有方面满足，在4片结构的透镜光学系统中期望光学性能的进一步提高。
发明内容本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种小型且廉价，并具有高光学性能的摄像透镜及具备该摄像透镜的摄像装置。本发明的摄像透镜的特征在于，从物侧依次包括以下透镜而构成将凸面朝向物侧的具有正的光焦度并且是弯月形透镜的第1透镜；是双凹透镜的第2透镜；将凸面朝向像侧的具有正的光焦度并且是弯月形透镜的第3透镜；将凸面朝向物侧并且是具有正的光焦度的弯月形透镜的第4透镜，在将整个系统的焦距设为f、第1透镜的像侧的面的曲率半径设为R2时，满足下述条件式(1)。0.00<f/R2<0.13...(1)在本发明的摄像透镜中，将从第4透镜的像侧的面顶点到成像面的空气换算距离设为Bf、第4透镜的像侧的面的曲率半径设为R9时，优选满足下述条件式(2)。[0015]0.01<Bf/R9<0.30...(2)而且，将第1透镜的焦距设为fl、整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(3)。0.8<fl/f<1.l…(3)而且，将整个系统的焦距设为f、由第3及第4透镜构成的透镜组的合成焦距设为f34时，优选满足下述条件式(4)。1.5<f/f34<1.7…(4)而且，将第2透镜的焦距设为f2、第3透镜的焦距设为f3时，优选满足下述条件式(5)。-0.6<f2/f3<-0.3…(5)而且，将第1透镜的焦距设为fl、第2透镜的焦距设为f2时，优选满足下述条件式(6)。-1.72<fl/f2<-1.54...(6)而且，将第1透镜的焦距设为fl、第3透镜的焦距设为f3时，优选满足下述条件式(7)。0.6<f1/f3<1.0…(7)而且，优选为第1透镜和第2透镜之间具备光阑。本发明的摄像装置的特征在于，具备上述记载的摄像透镜。根据本发明的摄像透镜，从物侧依次由将凸面朝向物侧的具有正的光焦度并且是弯月形透镜的第1透镜、具有负的光焦度并且为双凹透镜的第2透镜、将凸面朝向像侧的具有正的光焦度并且是弯月形透镜的第3透镜、以及将凸面朝向物侧的具有正的光焦度并且是弯月形透镜的第4透镜构成，将整个系统的焦距设为f、第1透镜的像侧的面的曲率半径设为R2时，使得满足条件式(1)，因此能够实现小型且廉价，并且具有高光学性能的摄像透镜。本发明的摄像装置具备有本发明的摄像透镜，因此能够小型且廉价地构成，而且可以得到高图像质量的影像。图1是表示本发明的实施例1所涉及的摄像透镜的透镜结构的剖面图。图2是表示本发明的实施例2所涉及的摄像透镜的透镜结构的剖面图。图3是表示本发明的实施例3所涉及的摄像透镜的透镜结构的剖面图。图4是表示本发明的实施例4所涉及的摄像透镜的透镜结构的剖面图。图5是表示本发明的实施例5所涉及的摄像透镜的透镜结构的剖面图。图6是本发明的实施例1所涉及的摄像透镜的各像差图。图7是本发明的实施例2所涉及的摄像透镜的各像差图。图8是本发明的实施例3所涉及的摄像透镜的各像差图。图9是本发明的实施例4所涉及的摄像透镜的各像差图。图10是本发明的实施例5所涉及的摄像透镜的各像差图。图11是用于说明本发明的实施方式所涉及的车载用摄像装置的配置的图。[0041]图中1摄像透镜，5摄像元件，100汽车，101、102车外摄像机，103车内摄像机，Ll第1透镜，L2第2透镜，L3第3透镜，L4第4透镜，St孔径光阑，Z光轴。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。图1是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像透镜的结构的剖面图，对应于后述的实施例1的摄像透镜。摄像透镜1通过沿着光轴Z从物侧依次排列如下透镜而构成第1透镜Ll，其是将凸面朝向物侧、并具有正的光焦度("7—)的弯月形透镜；第2透镜L2，其是具有负的光焦度的双凹透镜；第3透镜L3，其是将凸面朝向像侧并具有正的光焦度的弯月形透镜；第4透镜L4，其是将凸面朝向物侧并具有正的光焦度的弯月形透镜。而且，在图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，在图1中考虑摄像透镜l适用于摄像装置的情况，还图示了配置在包括摄像透镜1的成像位置的像面的摄像元件5。摄像元件5是将由摄像透镜1形成的光学像变换成电信号的元件，例如由CCD图像传感器等构成。而且，在适用于摄像装置时，根据装载透镜的摄像机侧的结构，优选在第4透镜L4和像面之间配置盖(力"一)玻璃、低通滤波器或红外线截止滤光片等。例如，在摄像透镜1使用于车载摄像机、作为夜间的视觉辅助用的红外摄像机(暗視力^，)来使用的情况下，也可以在第4透镜L4和像面之间插入对从紫外光到蓝色光进行截止的滤光片。另外，也可以。作为在第4透镜L4和像面之间配置低通滤波器或截止特定的波带的各种滤光片等的替代，在各透镜之间配置该些各种滤光片。或者，也可以在摄像透镜1具有的任意透镜的透镜面施加与各种滤光片具有相同的作用的涂层。优选上述摄像透镜1满足下述条件式的任意一个或全部。将整个系统的焦距设为f、第1透镜Ll的像侧的面的曲率半径设为R2时，满足下述条件式(1)。此处，若超过(上回3)条件式(1)的上限，则歪曲(歪曲)像差变得校正不足，若低于(下回3)下限，则彗形像差变大。0.00<f/R2<0.13...(1)另外，更优选满足条件式(1-1)。0.00<f/R2<0.1...(1—1)通过设为这种结构，用4片结构，而且不使用高价的非球面透镜，用球面透镜构成第1第4透镜的全部时，也可以发挥充分的光学性能，因此，可以实现小型且廉价，并且具有高光学性能的摄像透镜。而且，在上述摄像透镜1中，将从第4透镜L4的像侧的面顶点到成像面的空气换算距离设为Bf、第4透镜L4的像侧的面的曲率半径设为R9时，优选满足下述条件式(2)。此处，若超过条件式(2)的上限，则在摄像元件5面上成像的光束在该摄像面反射而返回到第9面(第4透镜L4的成像面)，在该面再次反射的光束到达摄像面，但该光束的扩散(拡力50)不太大，成为有害的重影光的可能性变高。而且，若低于下限，则彗形像差变大。0.01<Bf/R9<0.30...(2)[0056]另外，更优选满足条件式(2-1)。0.02<Bf/R9<0.25...(2-1)而且，将第1透镜L1的焦距设为fl、整个系统的焦距设为f时，优选满足下述条件式(3)。此处，若超过条件式(3)的上限，则歪曲像差变得校正不足，若低于下限，则球面像差变得校正不足。0.8<f1/f<1.1...(3)另外，更优选满足条件式(3-1)。0.8<fl/f<1.0...(3-1)而且，将整个系统的焦距设为f、由第3透镜L3及第4透镜L4构成的透镜组的合成焦距设为f34时，优选满足下述条件式(4)。此处，若超过条件式(4)的上限，则像面弯曲变大，若低于下限，则彗形像差变大。1.5<f/f34<1.7...(4)另外，更优选满足条件式(4-1)。1.5<f/f34<1.65...(4-1)而且，将第2透镜L2的焦距设为f2、第3透镜L3的焦距设为f3时，优选满足下述条件式(5)。此处，若超过条件式(5)的上限，则球面像差变得校正不足，若低于下限，则像面弯曲变大。-0.6<f2/f3<-0.3...(5)另外，更优选满足条件式(5-1)。-0.6<f2/f3<-0.4...(5-1)而且，将第1透镜Ll的焦距设为fl、第2透镜L2的焦距设为f2时，优选满足下述条件式(6)。此处，若超过(6)式的上限，则彗形像差变大，若低于下限，则歪曲像差变得校正不足。-1.72<fl/f2<-1.54...(6)另外，更优选满足条件式(6-1)。-1.72<fl/f2<-1.55…(6-1)而且，将第1透镜的焦距设为fl、第3透镜的焦距设为f3时，优选满足下述条件式(7)。此处，若超过条件式(7)的上限，则像面弯曲变大而歪曲像差变得校正不足，若低于下限，则球面像差变得校正不足。0.6<f1/f3<1.0...(7)另外，更优选满足条件式(7-1)。0.65<f1/f3<0.95...(7-1)而且，关于孔径光阑St，若孔径光阑St位于比第1透镜Ll更靠近物侧，则第4透镜L4的外径变大，透镜整体的最大直径变大。而且，若孔径光阑St位于比第2透镜L2更靠近像侧，则第1透镜L1的外径变大，在监视摄像机等存在打算将从物侧看到的透镜的直径设小的目的时，不优选。此外，轴外光的向像面的入射角变大，由于传感器的原因会对该入射角有所限制，使其选择的幅度(幅)縮小，所以不优选。从而，优选孔径光阑St设在第1透镜Ll和第2透镜L2之间。而且，上述摄像透镜1在将理想像高设为ftan9时，优选为畸变是±10%以下。通过将畸变控制在±10%，能够获得歪曲少的图像。进一步，通过使畸变为±5%以下，而能够进一步抑制图像的歪曲。另外，第1透镜Ll由于是最靠物侧的透镜，所以例如在车载用摄像机等严格的环境中被使用时，优选使用强于因风雨引起的表面裂化、因直射日光引起的温度变化，而且强于油脂、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。而且，作为第1透镜L1的材质，优选使用坚固且不易碎的材质，具体地，优选使用玻璃或透明的陶瓷。陶瓷与一般的玻璃相比具有强度高且耐热性高的性质。摄像透镜1例如适用于车载用摄像机时，要求能在从寒冷地区的大气到热带地方的夏天的车内的宽的温度范围下使用。因此，优选所有的透镜材质为玻璃。具体地，优选能在-4(TC125t:的宽的温度范围下使用。而且，为了廉价制作透镜，优选所有的透镜为球面透镜，但光学性能比成本更优先时，也可以使用非球面透镜。在摄像透镜1中，通过第1透镜Ll和第2透镜L2之间的有效口径(有効径)外的光束成为杂散光而到达像面，有成为重影的忧虑。由于通过比轴外光线的最外周光线更靠外侧的光束有成为杂散光的忧虑，所以优选在第1透镜Ll和第2透镜L2之间设置遮光机构来遮断杂散光。作为该遮光机构，例如也可以在第1透镜L1的像侧的有效口径外的部分施加不透明的涂料，或设置不透明的板材。或者，也可以在成为杂散光的光束的光路上设置不透明的板材作为遮光机构。这种目的的遮光机构不仅可以配置在第1透镜Ll和第2透镜L2之间，根据需要也可以配置在其他透镜之间。进一步，也可以在第1透镜L1的物侧前方配置防止杂散光的罩状(7—K)遮光机构。[实施例]接着，对本发明所涉及的摄像透镜1的具体数值实施例进行说明。〈实施例1>在图1表示实施例1所涉及的摄像透镜的透镜结构图，在表1表示透镜数据及各种数据。在表1的透镜数据中，面号码表示将最靠物侧的构成因素的面作为第1面、随着朝向像侧依次增加的第i个(i=1、2、3…)的面号码。而且，在表1的透镜数据上还附加包含孔径光阑St。表1的Ri表示第i个(i=1、2、3、…)面的曲率半径，Di表示第i个(i=1、2、3、…)面和第i+l个面的光轴Z上的面间隔。而且，Nej表示将最靠物侧的光学因素作为第l个，随着朝向像侧依次增加的第j个(j=1、2、3、…)光学因素对e线的折射率，vdj表示第j个光学因素对d线的阿贝数。在表1中，曲率半径及面间隔的单位为mm，并在朝向物侧为凸时将曲率半径设为正，在朝向像侧为凸时将曲率半径设为负。在表1的各种数据中，f为整个系统的焦距，Bf为空气换算的后焦点，L为整个系统的从第1透镜L1的物侧的面到像面的光轴Z上的距离(后焦点部分为空气换算)。在表1的各种数据中的单位全部为mm。另外，表1中的记号的意思对后述的实施例也相同。[表1][表1]实施例1透镜数据<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>各种数据<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>[0096]〈实施例2>将实施例2所涉及的摄像透镜的透镜结构示于图2，将透镜数据及各种数据示于表2。[表2][表2]实施例2透镜数据面RDNevd15.68081.80001.8394542.52131.35480.05003CO1.20404-7.11500.50001.8164322.857.10390.59536-8.58341.50001.8394542.57-4.69450.099388.58411.40001.8394542.59171.9898各种数据f8.229Bf5.16612.314f/R20.063Bf/R90.030fl/f0.8549<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>〈实施例3〉将实施例3所涉及的摄像透镜的透镜结构示于图3，将透镜数据及各种数据示于表3。[表3][表3]实施例3透镜数据[o川]<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>各种数据<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>〈实施例5〉将实施例5所涉及的摄像透镜的透镜结构示于图5，将透镜数据及各种数据示于表5。[表5][表5]实施例5透镜数据[0129]<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>[0132]分别在图6图10表示上述实施例15所涉及的摄像透镜的球面像差、像散(非点収差)、畸变(亍、》卜一X>)(歪曲像差)、倍率色像差的像差图。各图的上部表示纵像差(縦収差)，下部表示横像差(横収差)。而且，下部的横像差表示彗形像差(-^収差)。在各像差图中表示将e线(546.07nm)作为基准波长的像差，但在球面像差图及倍率色像差图中还表示关于g线(波长435.83nm)、C线(波长656.27nm)的像差。畸变的图中，使用透镜整个系统的焦距f、光束朝向透镜的入射角9(变量处理，0《e《")，并将理想像高设为ftane，来表示相对于此的偏移量。球面像差图的纵轴的Fno.为F值，其他像差图的纵轴的"表示半视场角。如从图6图10可知，上述实施例15是F值为2.5的明亮的光学系统，并且各像差被良好地校正，因此，可适当使用于动画的拍摄。上述的摄像透镜1及实施例15的摄像透镜，尽管为4片结构，但是具有良好的光学性能，并能够实现小型化及低成本化，因此，可适当地使用在用于拍摄汽车前方、侧方、后方等影像的车载用摄像机等。作为图11的使用例，表示在汽车IOO上装载本实施方式的摄像透镜及摄像装置的情况。在图11中，汽车100具备用于拍摄其助手席侧的侧面的死角范围的车外摄像机101、用于拍摄汽车100的后侧的死角范围的车外摄像机102、安装在车内后视镜(^一AS，一)的背面且用于拍摄与驾驶席同样的视野范围的车内摄像机103。车外摄像机101、车外摄像机102、车内摄像机103为摄像装置，具备根据本发明的实施方式的摄像透镜1、将由摄像透镜1形成的光学像变换成电信号的摄像元件5。如上述，本发明的实施方式所涉及的摄像透镜1具有小型且良好的光学性能，因此车外摄像机101、102及车内摄像机103也可以小型地构成，可以在该摄像元件5的摄像面成像良好的像。而且，由于摄像透镜1不使用非球面透镜也能发挥充分的光学性能，因此能够廉价地制作，从而，车外摄像机101U02及车内摄像机103也能廉价地制作。[0138]以上，例举实施方式及实施例说明了本发明，但本发明不限于上述实施方式及实施例，可以进行各种变形。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值不限于在上述各数值实施例所示的值，可取其它值。而且，在摄像装置的实施方式中，对适用于车载用摄像机的例子图示而进行了说明，但本发明不限于该用途，例如，还可以适用于便携终端用摄像机或监视摄像机等。权利要求一种摄像透镜，其特征在于，从物侧依次包括第1透镜，其是将凸面朝向物侧并具有正的光焦度的弯月形透镜；第2透镜，其是双凹透镜；第3透镜，其是将凸面朝向像侧并具有正的光焦度的弯月形透镜；第4透镜，其是将凸面朝向物侧并具有正的光焦度的弯月形透镜，将整个系统的焦距设为f、上述第1透镜的像侧的面的曲率半径设为R2时，满足下述条件式(1)0.00＜f/R2＜0.13…(1)。2.如权利要求l所述的摄像透镜，其特征在于，将从上述第4透镜的像侧的面顶点到成像面的空气换算距离设为Bf、上述第4透镜的像侧的面的曲率半径设为R9时，满足下述条件式(2):0.01<Bf/R9<0.30...(2)。3.如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，将上述第1透镜的焦距设为fl、整个系统的焦距设为f时，满足下述条件式(3):0.8<fl/f<1.l…(3)。4.如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，将整个系统的焦距设为f、由上述第3及第4透镜构成的透镜组的合成焦距设为f34时，满足下述条件式(4):1.5<f/f34<1.7…(4)。5.如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，将上述第2透镜的焦距设为f2、上述第3透镜的焦距设为f3时，满足下述条件式(5):-0.6<f2/f3<-0.3…(5)。6.如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，将上述第1透镜的焦距设为fl、上述第2透镜的焦距设为f2时，满足下述条件式(6):-1.72<fl/f2<-1.54...(6)。7.如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，将上述第1透镜的焦距设为fl、上述第3透镜的焦距设为f3时，满足下述条件式(7):0.6<fl/f3<1.0…(7)。8.如权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，上述第1透镜和上述第2透镜之间具备光阑。9.一种摄像装置，其特征在于，具备权利要求1或2所述的摄像透镜。专利摘要本实用新型提供一种摄像透镜，从物侧依次由如下透镜构成第1透镜，其是将凸面朝向物侧并具有正的光焦度的弯月形透镜；第2透镜，其是双凹透镜；第3透镜，其是将凸面朝向像侧并具有正的光焦度的弯月形透镜；第4透镜，其是将凸面朝向物侧并具有正的光焦度的弯月形透镜，将整个系统的焦距设为f、上述第1透镜的像侧的面的曲率半径设为R2时，满足下述条件式(1)0.00＜f/R2＜0.13…(1)。从而能够使得该摄像透镜为小型且廉价，并具有高光学性能。文档编号H04N5/225GK201438237SQ200920008358公开日2010年4月14日申请日期2009年3月31日优先权日2009年2月4日发明者山川博充申请人:富士能株式会社