CN102540407A - 成像透镜和成像设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及成像透镜和成像设备。成像透镜包括:孔径光阑;第一透镜,具有正屈光力;第二透镜,具有负屈光力,两侧都形成为凹状;第三透镜,具有正屈光力,形成为凹面朝向物侧的弯月状;第四透镜,具有负屈光力,凸面朝向物侧,孔径光阑以及第一至第四透镜从物侧到像侧依次排列,其中该成像透镜满足下面的条件表达式(1)、(2)、(3)、(4)和(5):(1)0.40<f1/|f2|<0.80(2)0.80<|f2|/f3<1.50(3)0.90<f/|f4|<2.00(4)2.60<|(R2-R3)/f1|<4.00(5)vd1-vd2>25。
Description
技术领域
本发明涉及一种成像透镜和成像设备。更具体地讲,本发明涉及一种适合包括成像器件的小型设备(诸如,数字静止照相机或安装有照相机的移动电话)的成像透镜和包括该成像透镜的成像设备的技术领域。
背景技术
包括诸如CCD(电荷耦合器件)或者CMOS(互补金属氧化物半导体)的成像器件(固态成像器件)的附带照相机的移动电话、数字静止照相机等已被用作成像设备。
在这种成像设备中,存在对小型化的需求。另外,在安装在成像设备中的成像透镜中,也存在对小尺寸和短的总光程的需求。
另外,近年来,在小型成像设备(诸如,附带照相机的移动电话)中,随着易于小型化并且已开发高像素密度成像器件,安装有与数字静止照相机相当的高像素密度成像器件的成像设备型号已变得普遍。因此,在要安装的成像透镜中需要与高像素密度成像器件对应的高像素密度透镜性能。
另外,为了防止由于在黑暗地点拍摄时的噪声导致的图像质量的恶化,需要具有亮F数的透镜。
在这些情况下,在现有技术中,已提出下面的成像透镜(例如,JP-A-2004-4566、JP-A-2002-365530、JP-A-2002-365531、JP-A-2006-293324、JP-A-2007-219079和JP-A-2009-69163)。
发明内容
JP-A-2004-4566中公开的成像透镜具有三透镜结构并且短的总光程是有益的。然而,根据三透镜结构,难以满足如上所述由于高像素密度成像器件导致的对高分辨率透镜的需求以及小色差的需求,并且难以确保与具有高像素密度的成像器件对应的良好的光学性能。
JP-A-2002-365530和JP-A-2002-365531中公开的成像透镜具有四透镜结构并且能够可靠地校正多种像差,但具有长的总光程,因此不满足对小型化的需求。另外,由于第一透镜的正屈光力和第二透镜的负屈光力强,所以偏心灵敏度高并且装配效率低,这可能导致光学性能的恶化。
JP-A-2006-293324中公开的成像透镜具有四透镜结构并具有高像差校正能力,但具有长的总光程,因此不满足对小型化的需求。另外,由于第三透镜在两侧都具有凸面形状,所以难以校正像差。另外,当周边光束全反射时,可能发生重影,这可能导致光学性能恶化从而降低图像质量。
JP-A-2007-219079中公开的成像透镜具有四透镜结构并且能够可靠地校正多种像差(具体地,像场弯曲),但具有长的总光程,因此不满足对小型化的需求。另外,由于第二透镜以凸面部分朝向物侧的凹月牙镜形状形成,所以可能发生重影,这可能导致光学性能恶化从而降低图像质量。另外,由于第二透镜的屈光力弱,所以色差未被充分校正,这可能引起光学性能的恶化。另外,由于第三透镜的正屈光力和第四透镜的负屈光力强,所以第一透镜和第二透镜之间的偏心灵敏度高并且装配效率低,这可能导致光学性能的恶化。另外,在第四透镜的周边部分发生的反射重影可进入成像器件,这可能导致光学性能恶化从而降低图像质量。
JP-A-2009-69163中公开的成像透镜具有四透镜结构并具有高像差校正能力,但具有长的总光程,因此不满足对小型化的需求。另外,由于第二透镜的屈光力弱,所以色差未被充分校正,这可能引起光学性能的恶化。另外,由于第三透镜的正屈光力和第四透镜的负屈光力强,所以第一透镜和第二透镜之间的偏心灵敏度高并且装配效率低,这可能导致光学性能的恶化。另外,在第四透镜的周边部分发生的反射重影可进入成像器件,这可能导致光学性能恶化从而降低图像质量。
因此,希望提供一种能够确保与高像素密度成像器件相应的良好的光学性能并且能够实现小型化的成像透镜和成像设备。
本发明的实施例涉及一种成像透镜,包括:孔径光阑;第一透镜,具有正屈光力;第二透镜,具有负屈光力,其两侧都形成为凹状;第三透镜,具有正屈光力,形成为凹面朝向物侧的弯月状;第四透镜,具有负屈光力,凸面朝向物侧,其中孔径光阑以及第一至第四透镜从物侧到像侧顺序排列。这里,成像透镜满足下面的条件表达式(1)、(2)、(3)、(4)和(5):
(1)0.40<f1/|f2|<0.80
(2)0.80<|f2|/f3<1.50
(3)0.90<f/|f4|<2.00
(4)2.60<|(R2-R3)/f1|<4.00
(5)vd1-vd2>25
其中f1是第一透镜的焦距,f2是第二透镜的焦距,f3是第三透镜的焦距,f4是第四透镜的焦距,f是整个透镜系统的焦距,R2是第一透镜的物侧面的近轴曲率半径,R3是第一透镜的像侧面的近轴曲率半径,vd1是第一透镜的阿贝数,vd2是第二透镜的阿贝数。
利用这种结构,在该成像透镜中,在具有正屈光力的第一透镜、具有负屈光力的第二透镜、具有正屈光力的第三透镜和具有负屈光力的第四透镜之间合适地分配焦距。
在上述成像透镜中,优选地,成像透镜满足下面的条件表达式(6):
(6)0.30<|(R6-R7)/f3|<1.50
其中R6是第三透镜的物侧面的近轴曲率半径,R7是第三透镜的像侧面的近轴曲率半径。
当成像透镜满足条件表达式(6)时,第三透镜的物侧面及其像侧面的近轴曲率半径的大小变得最佳,防止了第三透镜的物侧面及其像侧面的近轴曲率半径之差变大。
在上述成像透镜中,优选地,孔径光阑设在第一透镜的物侧面的顶部与其有效直径之间。
当孔径光阑设在沿光轴方向的第一透镜的物侧面的顶部与其有效直径之间时,进入第一透镜的周边光量增加。
在上述成像透镜中,优选地,成像透镜满足下面的条件表达式(7):
(7)3.00<|f4|/D8<7.00
其中D8是第四透镜的中心厚度。
当成像透镜满足条件表达式(7)时,第四透镜的中心厚度变得最佳。
在上述成像透镜中,优选地,成像透镜满足下面的条件表达式(8):
(8)1.00<R4/f2<30.00
其中R4是第二透镜的物侧面的近轴曲率半径。
当成像透镜满足条件表达式(8)时,第二透镜的物侧面的近轴曲率半径的大小变得最佳。
本发明的另一实施例涉及一种成像设备,包括:成像透镜;成像器件,把由成像透镜形成的光学图像转换成电信号。所述成像透镜包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑、具有正屈光力的第一透镜、两侧都形成为凹状的具有负屈光力的第二透镜、形成为凹面朝向物侧的弯月状的具有正屈光力的第三透镜和凸面朝向物侧的具有负屈光力的第四透镜。该成像透镜满足下面的条件表达式(1)、(2)、(3)、(4)和(5):
(1)0.40<f1/|f2|<0.80
(2)0.80<|f2|/f3<1.50
(3)0.90<f/|f4|<2.00
(4)2.60<|(R2-R3)/f1|<4.00
(5)vd1-vd2>25
其中f1是第一透镜的焦距,f2是第二透镜的焦距,f3是第三透镜的焦距,f4是第四透镜的焦距,f是整个透镜系统的焦距,R2是第一透镜的物侧面的近轴曲率半径,R3是第一透镜的像侧面的近轴曲率半径,vd1是第一透镜的阿贝数,vd2是第二透镜的阿贝数。
利用这种结构,在该成像设备的成像透镜中,在具有正屈光力的第一透镜、具有负屈光力的第二透镜、具有正屈光力的第三透镜和具有负屈光力的第四透镜之间合适地分配焦距。
根据本发明实施例的成像透镜和成像设备,可以确保与高像素密度成像器件相应的良好的光学性能并且可以实现小型化。
附图说明
图1是表示根据第一实施例的成像透镜的透镜结构的示图;
图2是表示通过把特定值应用于第一实施例获得的值例子的球面像差、像散和失真的示图;
图3是表示根据第二实施例的成像透镜的透镜结构的示图;
图4是表示通过把特定值应用于第二实施例获得的值例子的球面像差、像散和失真的示图;
图5是表示根据第三实施例的成像透镜的透镜结构的示图;
图6是表示通过把特定值应用于第三实施例获得的值例子的球面像差、像散和失真的示图;
图7是表示根据第四实施例的成像透镜的透镜结构的示图;
图8是表示通过把特定值应用于第四实施例获得的值例子的球面像差、像散和失真的示图;
图9是表示根据第五实施例的成像透镜的透镜结构的示图;
图10是表示通过把特定值应用于第五实施例获得的值例子的球面像差、像散和失真的示图;
图11是表示根据第六实施例的成像透镜的透镜结构的示图;
图12是表示通过把特定值应用于第六实施例获得的值例子的球面像差、像散和失真的示图;
图13是表示根据第七实施例的成像透镜的透镜结构的示图;
图14是表示通过把特定值应用于第七实施例获得的值例子的球面像差、像散和失真的示图;
图15是表示根据第八实施例的成像透镜的透镜结构的示图;
图16是表示通过把特定值应用于第八实施例获得的值例子的球面像差、像散和失真的示图;
图17是表示根据第九实施例的成像透镜的透镜结构的示图;
图18是表示通过把特定值应用于第九实施例获得的值例子的球面像差、像散和失真的示图;
图19是表示根据第十实施例的成像透镜的透镜结构的示图;
图20是表示通过把特定值应用于第十实施例获得的值例子的球面像差、像散和失真的示图;
图21是表示应用根据本发明另一实施例的成像设备的在关闭状态下的移动电话的透视图,参照图22和23,该移动电话将会更清楚;
图22是表示在打开状态下的移动电话的透视图;
图23是其方框图。
具体实施方式
以下,将描述本发明的成像透镜和成像设备的优选实施例。
[成像透镜的结构]
根据本发明实施例的成像透镜包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑、具有正屈光力的第一透镜、两侧都形成为凹状的具有负屈光力的第二透镜、形成为凹面朝向物侧的弯月状的具有正屈光力的第三透镜及凸面朝向物侧的具有负屈光力的第四透镜。
因此,正屈光力、负屈光力、正屈光力和负屈光力排列在成像透镜中以形成实现正屈光力的排列结构。
通过形成两侧都为凹状的第二透镜,由离轴光束导致的全反射重影在透镜的周边部分中漫射,从而防止重影光入射到成像器件(诸如,CCD或CMOS),这对彗形像差的校正有效。
形成具有正屈光力的弯月状的第三透镜对像差校正有效,特别地对像场弯曲和像散校正有效。
通过形成凸面朝向物侧的具有负屈光力的第四透镜,防止进入第四透镜的周边部分的重影光由于从物侧的表面反射而入射到成像器件(诸如,CCD或CMOS)。
另外,根据本发明实施例的成像透镜满足下面的条件表达式(1)、(2)、(3)、(4)和(5)。
(1)0.40<f1/|f2|<0.80
(2)0.80<|f2|/f3<1.50
(3)0.90<f/|f4|<2.00
(4)2.60<|(R2-R3)/f1|<4.00
(5)vd1-vd2>25
这里,f1是第一透镜的焦距,f2是第二透镜的焦距,f3是第三透镜的焦距,f4是第四透镜的焦距,f是整个透镜系统的焦距,R2是第一透镜的物侧面的近轴曲率半径,R3是第一透镜的像侧面的近轴曲率半径,vd1是第一透镜的阿贝数,vd2是第二透镜的阿贝数。
条件表达式(1)是与第一透镜的屈光力中的合适的第二透镜的屈光力分配相关的条件表达式。在第二透镜的焦距中使用绝对值的原因在于因为第二透镜具有负屈光力。通过把第一透镜和第二透镜设置为具有条件表达式(1)中显示的屈光力关系,可以获得良好的像差校正效果。
如果f1/|f2|超出条件表达式(1)的上限,则第二透镜的屈光力变得过强,因此难以校正离轴像差,具体地,难以校正像散和像场弯曲,因此这降低了制造时的装配效率。
另一方面,如果f1/|f2|超出条件表达式(1)的下限,则第二透镜的屈光力变得过弱,因此在总光程的减小方面不利,这在小型化方面不利。另外,在色差校正方面不利,这使得难以确保适合高像素密度的成像器件的良好的光学性能。
由于这个原因,成像透镜满足条件表达式(1),因此可以实现小型化并确保适合高像素密度的成像器件的良好的光学性能。
条件表达式(2)是与第二透镜的屈光力中的合适的第三透镜的屈光力分配相关的条件表达式。在第二透镜的焦距中使用绝对值的原因在于因为第二透镜具有负屈光力。
如果|f2|/f3超出条件表达式(2)的上限,则第三透镜的屈光力变得过强,因此难以校正离轴像差,具体地,难以校正像散和像场弯曲,因此这降低了制造时的装配效率。
另一方面,如果|f2|/f3超出条件表达式(2)的下限,则第三透镜的屈光力变得过弱,因此在总光程的减小方面不利,这在小型化方面不利。
由于这个原因,成像透镜满足条件表达式(2),因此可以实现小型化并确保良好的像差校正性能以由此确保良好的光学性能。
条件表达式(3)是与整个系统的透镜的屈光力中的合适的第四透镜的屈光力分配相关的条件表达式。在第四透镜的焦距中使用绝对值的原因在于因为第四透镜具有负屈光力。
如果f/|f4|超出条件表达式(3)的上限,则第四透镜的屈光力变得过强,因此难以校正离轴像差,具体地,难以校正像场弯曲和失真,因此这降低了制造时的装配效率。
另一方面,如果f/|f4|超出条件表达式(3)的下限,则第四透镜的屈光力变得过弱,因此在总光程的减小方面不利,这导致小型化的恶化。
由于这个原因,成像透镜满足条件表达式(3),因此可以实现小型化并确保良好的像差校正性能以由此确保良好的光学性能。
条件表达式(4)是与第一透镜的物侧面和第一透镜的像侧面的各近轴曲率半径以及第一透镜的屈光力相关的条件表达式。
如果|(R2-R3)/f1|超出条件表达式(4)的上限,则第一透镜的屈光力变得过弱,因此在总光程的减小方面不利,这在小型化方面不利。
另一方面,如果|(R2-R3)/f1|超出条件表达式(4)的下限,则第一透镜的物侧面和第一透镜的像侧面之间的近轴曲率半径差变得过小,因此难以校正像差,尤其难以通过相对于第一透镜设在像侧的透镜来校正球面像差和彗形像差。
由于这个原因,成像透镜满足条件表达式(4),因此可以实现小型化并确保良好的像差校正性能,从而确保良好的光学性能。
条件表达式(5)是用于调节第一透镜和第二透镜的d线的短波长上的阿贝数的条件表达式。
通过使用阿贝数处于条件表达式(5)的范围中的玻璃材料作为第一透镜和第二透镜,可以执行良好的色差校正。另外,可以抑制周边彗形像差和像场弯曲的发生。
如上所述,由于根据本发明实施例的成像透镜满足条件表达式(1)、(2)、(3)、(4)和(5),所以合适地执行具有正屈光力的第一透镜、具有负屈光力的第二透镜、具有正屈光力的第三透镜和具有负屈光力的第四透镜的焦距分配。
因此,可以实现一种成像透镜,在该成像透镜中可靠地校正轴向色差、球面像差和像场弯曲,其总光程减小并且实现良好的光学性能。
具体地讲,可以实现一种成像透镜,在该成像透镜中,在35mm型号中焦距是26mm至35mm,F数的值是2.1至2.6,总光程相对于成像器件的对角长度(从成像器件的中心到相对角的长度)为1.4至2.0。
如上所述,由于F数的值是2.1至2.6,在35mm型号中焦距是26mm至35mm并且相对于成像器件的对角长度的总光程是1.4至2.0,所以可以减小总光程并实现亮的光学系统。
优选地,根据本发明实施例的成像透镜满足下面的条件表达式(6)。
(6)0.30<|(R6-R7)/f3|<1.50
这里,R6是第三透镜的物侧面的近轴曲率半径,R7是第三透镜的像侧面的近轴曲率半径。
条件表达式(6)是与第三透镜的物侧面的近轴曲率半径、第三透镜的像侧面的近轴曲率半径和第三透镜的屈光力相关的条件表达式。
如果|(R6-R7)/f3|超出条件表达式(6)的上限,则第三透镜的物侧的近轴曲率半径过大,因此难以校正离轴像差。另外,第三透镜的物侧面和第三透镜的像侧面之间的近轴曲率半径差增加,这显著降低了透镜的制造效率。
另一方面,如果|(R6-R7)/f3|超出条件表达式(6)的下限,则第三透镜的物侧面和第三透镜的像侧面之间的近轴曲率半径差增加,这显著降低了透镜的制造效率。
由于这个原因,成像设备满足条件表达式(6),因此可以可靠地校正离轴像差并实现高的透镜制造效率。
优选地,第三透镜的物侧面的近轴曲率半径(R6)的值为-7.054mm至-3.335mm。另外,优选地,第三透镜的像侧面的近轴曲率半径(R7)的值为-1.983mm至-1.216mm。
在根据本发明实施例的成像透镜中,优选地,把孔径光阑布置在沿光轴方向的第一透镜的物侧面的顶部和其有效半径之间。
在根据本发明实施例的成像透镜中,采用前置光阑结构,其中通过把孔径光阑的位置设置在从沿光轴方向的第一透镜的物侧面的顶部到其有效半径的范围中,与孔径光阑相对于第一透镜的物侧面的顶部布置在物侧的情况相比,可以增加周边光的量。另外,可以减小总光程并实现小型化。
在根据本发明实施例的成像透镜中,优选地,满足下面的条件表达式(7)。
(7)3.00<|f4|/D8<7.00
这里,D8是第四透镜的中心厚度。
条件表达式(7)是与第四透镜的屈光力和第四透镜的中心厚度相关的条件表达式。
如果|f4|/D8超出条件表达式(7)的上限,则第四透镜的中心厚度变得过薄,因此这降低了第四透镜的制造效率。
另一方面,如果|f4|/D8超出条件表达式(7)的下限,则第四透镜的屈光力变得过强,因此难以可靠地校正像差,具体地,难以校正像场弯曲和失真,因此这降低了制造时的装配效率。
在根据本发明实施例的成像透镜中,优选地,满足下面的条件表达式(8)。
(8)1.00<R4/f2<30.00
这里,R4是第二透镜的物侧面的近轴曲率半径。
条件表达式(8)是与第二透镜的物侧面的近轴曲率半径和第二透镜的屈光力相关的条件表达式。
如果R4/f2超出条件表达式(8)的下限,则第二透镜的物侧面的近轴曲率半径变得过小。因此,第二透镜的屈光力变大,因此这降低了第二透镜的制造效率。
另一方面,如果R4/f2超出条件表达式(8)的上限,则第二透镜的物侧面的近轴曲率半径变得过大,在透镜的周边部分产生的重影光进入成像器件(诸如,CCD或者CMOS),这引起图像质量的恶化。
[成像透镜的值例子]
以下,将参照附图和表描述本发明的成像器件的特定实施例和通过把特定值应用于实施例获得的值例子。
下面的表和描述中显示的符号的含义等如下.
“面编号Si”是从物侧到像侧计数的第i面;“近轴曲率半径Ri”是第i面的近轴曲率半径;“间隔Di”是第i面和第(i+1)面之间的轴向面间隔(透镜的中心厚度或空气间隔);“折射率Ndi”是从第i面开始的透镜等的d线(λ=587.6nm)的折射率;“vdi”是从第i面开始的透镜的d线的阿贝数。
“STO”代表关于“面编号Si”的孔径光阑,“∞”代表关于“近轴曲率半径Ri”的平面。
“K”代表锥形常数,“第3”、“第4”、...分别代表第3、第4...像散系数。
在包括下面的像散系数的每个表中,“E-n”代表使用“10”作为底的指数表达式,也就是说,“10-n”。例如,“0.12345E-05”代表“0.12345×10-5”。
作为在每个实施例中使用的成像透镜,存在透镜面形成为非球面形状的成像透镜。当非球面的深度为“Z”,相对于光轴的高度为“Y”,近轴曲率半径为“R”,锥形常数为“K”并且第i非球面系数(“i”是3或更大的整数)为“Ai”时,非球面的形状由下面的表达式(1)定义。
<第一实施例>
图1是表示根据第一实施例的成像透镜1的透镜结构的示图。
成像透镜1包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑STO、具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4。
第一透镜G1的两侧都形成为凸面形状。
第二透镜G2的两侧都形成为凹状,其像侧面的近轴曲率半径的绝对值小于其物侧面的近轴曲率半径的绝对值。
第三透镜G3形成为弯月状,其中凹面朝向物侧。
第四透镜G4形成为在光轴附近的面形成朝向物侧的凸面的形状,并且在物侧面的有效直径中及在像侧面的有效直径中具有拐点。
密封玻璃SG布置在第四透镜G4和像面IMG之间。
通过把特定值应用于根据第一实施例的成像透镜1获得的第一值例子的透镜数据与F数“FNo”、整个透镜系统的焦距“f”和视场角“2ω”一起显示在表1中。
表1
FNo=2.2
f=4.2
2ω=69.8°
在成像透镜1中,第一透镜G1的两个面(第二面和第三面)、第二透镜G2的两个面(第四面和第五面)、第三透镜G3的两个面(第六面和第七面)以及第四透镜G4的两个面(第八面和第九面)形成为非球面。第一值例子中的非球面的非球面系数与锥形常数K一起显示在表2中。
图2是表示第一值例子中的球面像差、像散和失真的示图。
在图2中,在球面像差附图中,分别地,g线(435.8400nm的波长)的值由点划线指示,d线(587.5600nm的波长)的值由实线指示,c线(656.2700nm的波长)的值由虚线指示。在像散图中,弧矢像面上的值由实线指示,子午像面上的值由虚线指示。
从每个像差图清楚可见,在第一值例子中,可靠地校正了多种像差并且实现了良好的成像性能。
<第二实施例>
图3是表示根据第二实施例的成像透镜2的透镜结构的示图。
成像透镜2包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑STO、具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4。
第一透镜G1的两侧都形成为凸面形状。
第二透镜G2的两侧都形成为凹状,其像侧面的近轴曲率半径的绝对值小于其物侧面的近轴曲率半径的绝对值。
第三透镜G3形成为弯月状,其中凹面朝向物侧。
第四透镜G4形成为在光轴附近的面形成朝向物侧的凸面的形状,并且在物侧面的有效直径中及在像侧面的有效直径中具有拐点。
密封玻璃SG布置在第四透镜G4和像面IMG之间。
通过把特定值应用于根据第二实施例的成像透镜2获得的第二值例子的透镜数据与F数“FNo”、整个透镜系统的焦距“f”和视场角“2ω”一起显示在表3中。
表3
FNo=2.4
f=4.0
2ω=72.6°
在成像透镜2中,第一透镜G1的两个面(第二面和第三面)、第二透镜G2的两个面(第四面和第五面)、第三透镜G3的两个面(第六面和第七面)以及第四透镜G4的两个面(第八面和第九面)形成为非球面。第二值例子中的非球面的非球面系数与锥形常数K一起显示在表4中。
图4是表示第二值例子的球面像差、像散和失真的示图。
在图4中,在球面像差图中,分别地,g线(435.8400nm的波长)的值由点划线指示,d线(587.5600nm的波长)的值由实线指示,c线(656.2700nm的波长)的值由虚线指示。在像散图中,弧矢像面上的值由实线指示,子午像面上的值由虚线指示。
从每个像差图清楚可见,在第二值例子中,可靠地校正了多种像差并且实现了良好的成像性能。
<第三实施例>
图5是表示根据第三实施例的成像透镜3的透镜结构的示图。
成像透镜3包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑STO、具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4。
第一透镜G1的两侧都形成为凸面形状。
第二透镜G2的两侧都形成为凹状,其像侧面的近轴曲率半径的绝对值小于其物侧面的近轴曲率半径的绝对值。
第三透镜G3形成为弯月状,其中凹面朝向物侧。
第四透镜G4形成为在光轴附近的面形成朝向物侧的凸面的形状,并且在物侧面的有效直径中及在像侧面的有效直径中具有拐点。
密封玻璃SG布置在第四透镜G4和像面IMG之间。
通过把特定值应用于根据第三实施例的成像透镜3获得的第三值例子的透镜数据与F数“FNo”、整个透镜系统的焦距“f”和视场角“2ω”一起显示在表5中。
表5
FNo=2.4
f=3.1
2ω=73.4°
在成像透镜3中,第一透镜G1的两个面(第二面和第三面)、第二透镜G2的两个面(第四面和第五面)、第三透镜G3的两个面(第六面和第七面)以及第四透镜G4的两个面(第八面和第九面)形成为非球面。第三值例子中的非球面的非球面系数与锥形常数K一起显示在表6中。
图6是表示第三值例子的球面像差、像散和失真的示图。
在图6中,在球面像差图中,分别地,g线(435.8400nm的波长)的值由点划线指示,d线(587.5600nm的波长)的值由实线指示,c线(656.2700nm的波长)的值由虚线指示。在像散图中,弧矢像面上的值由实线指示,子午像面上的值由虚线指示。
从每个像差图清楚可见,在第三值例子中,可靠地校正了多种像差并且实现了良好的成像性能。
<第四实施例>
图7是表示根据第四实施例的成像透镜4的透镜结构的示图。
成像透镜4包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑STO、具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4。
第一透镜G1的两侧都形成为凸面形状。
第二透镜G2的两侧都形成为凹状,其像侧面的近轴曲率半径的绝对值小于其物侧面的近轴曲率半径的绝对值。
第三透镜G3形成为弯月状,其中凹面朝向物侧。
第四透镜G4形成为在光轴附近的面形成朝向物侧的凸面的形状,并且在物侧面的有效直径中及在像侧面的有效直径中具有拐点。
密封玻璃SG布置在第四透镜G4和像面IMG之间。
通过把特定值应用于根据第四实施例的成像透镜4获得的第四值例子的透镜数据与F数“FNo”、整个透镜系统的焦距“f”和视场角“2ω”一起显示在表7中。
表7
FNo=2.4
f=3.8
2ω=75.8°
在成像透镜4中,第一透镜G1的两个面(第二面和第三面)、第二透镜G2的两个面(第四面和第五面)、第三透镜G3的两个面(第六面和第七面)以及第四透镜G4的两个面(第八面和第九面)形成为非球面。第四值例子中的非球面的非球面系数与锥形常数K一起显示在表8中。
图8是表示第四值例子的球面像差、像散和失真的示图。
在图8中,在球面像差图中,分别地,g线(435.8400nm的波长)的值由点划线指示,d线(587.5600nm的波长)的值由实线指示,c线(656.2700nm的波长)的值由虚线指示。在像散图中,弧矢像面上的值由实线指示,子午像面上的值由虚线指示。
从每个像差图清楚可见,在第四值例子中,可靠地校正了多种像差并且实现了良好的成像性能。
<第五实施例>
图9是表示根据第五实施例的成像透镜5的透镜结构的示图。
成像透镜5包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑STO、具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4。
第一透镜G1的两侧都形成为凸面形状。
第二透镜G2的两侧都形成为凹状,其像侧面的近轴曲率半径的绝对值小于其物侧面的近轴曲率半径的绝对值。
第三透镜G3形成为弯月状,其中凹面朝向物侧。
第四透镜G4形成为在光轴附近的面形成朝向物侧的凸面的形状,并且在物侧面的有效直径中及在像侧面的有效直径中具有拐点。
密封玻璃SG布置在第四透镜G4和像面IMG之间。
通过把特定值应用于根据第五实施例的成像透镜5获得的第五值例子的透镜数据与F数“FNo”、整个透镜系统的焦距“f”和视场角“2ω”一起显示在表9中。
表9
FNo=2.4
f=4.3
2ω=68.6°
在成像透镜5中,第一透镜G1的两个面(第二面和第三面)、第二透镜G2的两个面(第四面和第五面)、第三透镜G3的两个面(第六面和第七面)以及第四透镜G4的两个面(第八面和第九面)形成为非球面。第五值例子中的非球面的非球面系数与锥形常数K一起显示在表10中。
图10是表示第五值例子的球面像差、像散和失真的示图。
在图10中,在球面像差图中,分别地,g线(435.8400nm的波长)的值由点划线指示,d线(587.5600nm的波长)的值由实线指示,c线(656.2700nm的波长)的值由虚线指示。在像散图中,弧矢像面上的值由实线指示,子午像面上的值由虚线指示。
从每个像差图清楚可见,在第五值例子中,可靠地校正了多种像差并且实现了良好的成像性能。
<第六实施例>
图11是表示根据第六实施例的成像透镜6的透镜结构的示图。
成像透镜6包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑STO、具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4。
第一透镜G1的两侧都形成为凸面形状。
第二透镜G2的两侧都形成为凹状,其像侧面的近轴曲率半径的绝对值小于其物侧面的近轴曲率半径的绝对值。
第三透镜G3形成为弯月状,其中凹面朝向物侧。
第四透镜G4形成为在光轴附近的面朝着物侧形成凸面的形状,并且在物侧面的有效直径中及在像侧面的有效直径中具有拐点。
密封玻璃SG布置在第四透镜G4和像面IMG之间。
通过把特定值应用于根据第六实施例的成像透镜6获得的第六值例子的透镜数据与F数“FNo”、整个透镜系统的焦距“f”和视场角“2ω”一起显示在表11中。
表11
FNo=2.2
f=3.2
2ω=71.4°
在成像透镜6中,第一透镜G1的两个面(第二面和第三面)、第二透镜G2的两个面(第四面和第五面)、第三透镜G3的两个面(第六面和第七面)以及第四透镜G4的两个面(第八面和第九面)形成为非球面。第六值例子中的非球面的非球面系数与锥形常数K一起显示在表12中。
图12是表示第六值例子的球面像差、像散和失真的示图。
在图12中,在球面像差图中,分别地,g线(435.8400nm的波长)的值由点划线指示,d线(587.5600nm的波长)的值由实线指示,c线(656.2700nm的波长)的值由虚线指示。在像散图中,弧矢像面上的值由实线指示,子午像面上的值由虚线指示。
从每个像差图清楚可见,在第六值例子中,可靠地校正了多种像差并且实现了良好的成像性能。
<第七实施例>
图13是表示根据第七实施例的成像透镜7的透镜结构的示图。
成像透镜7包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑STO、具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4。
第一透镜G1的两侧都形成为凸面形状。
第二透镜G2的两侧都形成为凹状,其像侧面的近轴曲率半径的绝对值小于其物侧面的近轴曲率半径的绝对值。
第三透镜G3形成为弯月状,其中凹面朝向物侧。
第四透镜G4形成为在光轴附近的面朝着物侧形成凸面的形状,并且在物侧面的有效直径中及在像侧面的有效直径中具有拐点。
密封玻璃SG布置在第四透镜G4和像面IMG之间。
通过把特定值应用于根据第七实施例的成像透镜7获得的第七值例子的透镜数据与F数“FNo”、整个透镜系统的焦距“f”和视场角“2ω”一起显示在表13中。
表13
FNo=2.4
f=4.3
2ω=68.8°
在成像透镜7中,第一透镜G1的两个面(第二面和第三面)、第二透镜G2的两个面(第四面和第五面)、第三透镜G3的两个面(第六面和第七面)以及第四透镜G4的两个面(第八面和第九面)形成为非球面。第七值例子中的非球面的非球面系数与锥形常数K一起显示在表14中。
图14是表示第七值例子的球面像差、像散和失真的示图。
在图14中,在球面像差图中,分别地,g线(435.8400nm的波长)的值由点划线指示,d线(587.5600nm的波长)的值由实线指示,c线(656.2700nm的波长)的值由虚线指示。在像散图中,弧矢像面上的值由实线指示,子午像面上的值由虚线指示。
从每个像差图清楚可见,在第七值例子中,可靠地校正了多种像差并且实现了良好的成像性能。
<第八实施例>
图15是表示根据第八实施例的成像透镜8的透镜结构的示图。
成像透镜8包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑STO、具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4。
第一透镜G1的两侧都形成为凸面形状。
第二透镜G2的两侧都形成为凹状,其像侧面的近轴曲率半径的绝对值小于其物侧面的近轴曲率半径的绝对值。
第三透镜G3形成为弯月状,其中凹面朝向物侧。
第四透镜G4形成为在光轴附近的面形成朝向物侧的凸面的形状,并且在物侧面的有效直径中及在像侧面的有效直径中具有拐点。
密封玻璃SG布置在第四透镜G4和像面IMG之间。
通过把特定值应用于根据第八实施例的成像透镜8获得的第八值例子的透镜数据与F数“FNo”、整个透镜系统的焦距“f”和视场角“2ω”一起显示在表15中。
表15
FNo=2.4
f=4.1
2ω=70.9°
在成像透镜8中,第一透镜G1的两个面(第二面和第三面)、第二透镜G2的两个面(第四面和第五面)、第三透镜G3的两个面(第六面和第七面)以及第四透镜G4的两个面(第八面和第九面)形成为非球面。第八值例子中的非球面的非球面系数与锥形常数K一起显示在表16中。
图16是表示第八值例子的球面像差、像散和失真的示图。
在图16中,在球面像差图中,分别地,g线(435.8400nm的波长)的值由点划线指示,d线(587.5600nm的波长)的值由实线指示,c线(656.2700nm的波长)的值由虚线指示。在像散图中,弧矢像面上的值由实线指示,子午像面上的值由虚线指示。
从每个像差图清楚可见,在值例子8中,可靠地校正了多种像差并且实现了良好的成像性能。
<第九实施例>
图17是表示根据第九实施例的成像透镜9的透镜结构的示图。
成像透镜9包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑STO、具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4。
第一透镜G1的两侧都形成为凸面形状。
第二透镜G2的两侧都形成为凹状,其像侧面的近轴曲率半径的绝对值小于其物侧面的近轴曲率半径的绝对值。
第三透镜G3形成为弯月状,其中凹面朝向物侧。
第四透镜G4形成为在光轴附近的面形成朝向物侧的凸面的形状,并且在物侧面的有效直径中及在像侧面的有效直径中具有拐点。
密封玻璃SG布置在第四透镜G4和像面IMG之间。
通过把特定值应用于根据第九实施例的成像透镜9获得的第九值例子的透镜数据与F数“FNo”、整个透镜系统的焦距“f”和视场角“2ω”一起显示在表17中。
表17
FNo=2.4
f=4.1
2ω=71.3°
在成像透镜9中,第一透镜G1的两个面(第二面和第三面)、第二透镜G2的两个面(第四面和第五面)、第三透镜G3的两个面(第六面和第七面)以及第四透镜G4的两个面(第八面和第九面)形成为非球面。第九值例子中的非球面的非球面系数与锥形常数K一起显示在表18中。
图18是表示第九值例子的球面像差、像散和失真的示图。
在图18中,在球面像差图中,分别地,g线(435.8400nm的波长)的值由点划线指示,d线(587.5600nm的波长)的值由实线指示,c线(656.2700nm的波长)的值由虚线指示。在像散图中,弧矢像面上的值由实线指示,子午像面上的值由虚线指示。
从每个像差图清楚可见,在第九值例子中,可靠地校正了多种像差并且实现了良好的成像性能。
<第十实施例>
图19是表示根据第十实施例的成像透镜10的透镜结构的示图。
成像透镜10包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑STO、具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4。
第一透镜G1的两侧都形成为凸面形状。
第二透镜G2的两侧都形成为凹状,其像侧面的近轴曲率半径的绝对值小于其物侧面的近轴曲率半径的绝对值。
第三透镜G3形成为弯月状,其中凹面朝向物侧。
第四透镜G4形成为在光轴附近的面朝着物侧形成凸面的形状,并且在物侧面的有效直径中及在像侧面的有效直径中具有拐点。
密封玻璃SG布置在第四透镜G4和像面IMG之间。
通过把特定值应用于根据第十实施例的成像透镜10获得的第十值例子的透镜数据与F数“FNo”、整个透镜系统的焦距“f”和视场角“2ω”一起显示在表19中。
表19
FNo=2.4
f=3.3
2ω=68.9°
在成像透镜10中,第一透镜G1的两个面(第二面和第三面)、第二透镜G2的两个面(第四面和第五面)、第三透镜G3的两个面(第六面和第七面)以及第四透镜G4的两个面(第八面和第九面)形成为非球面。第十值例子中的非球面的非球面系数与锥形常数K一起显示在表20中。
图20是表示第十值例子的球面像差、像散和失真的示图。
在图20中,在球面像差图中,分别地,g线(435.8400nm的波长)的值由点划线指示,d线(587.5600nm的波长)的值由实线指示,c线(656.2700nm的波长)的值由虚线指示。在像散图中,弧矢像面上的值由实线指示,子午像面上的值由虚线指示。
从每个像差图清楚可见,在第十值例子中,可靠地校正了多种像差并且实现了良好的成像性能。
[成像透镜的条件表达式等中的各个值]
成像透镜1至10中的条件表达式(1)至(8)的各个值显示在表21和表22中。
从表22清楚可见,成像透镜1至10满足条件表达式(1)至(8)。
另外,35mm型号的成像透镜1至10的焦距、F数的值和总光程与成像器件的对角长度(从成像器件的中心到相对角的长度)之比显示在表23中。
表23
如表23中所示,在成像透镜1至10中,在35mm型号中焦距是27mm至31mm,F数的值是2.2至2.4,总光程与成像器件的对角长度之比是1.5至1.7。
[成像设备的结构]
根据本发明实施例的成像设备包括成像透镜和把由成像透镜形成的光学图像转换成电信号的成像器件。该成像透镜包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑、具有正屈光力的第一透镜、两侧都形成为凹状的具有负屈光力的第二透镜、形成为凹面朝向物侧的弯月状的具有正屈光力的第三透镜和凸面朝向物侧的具有负屈光力的第四透镜。
因此,在根据本发明实施例的成像设备中,正屈光力、负屈光力、正屈光力和负屈光力布置在成像透镜中以形成实现正屈光力的排列结构。
通过形成两侧都为凹状的第二透镜,由离轴光束导致的全反射重影在透镜的周边部分中漫射,从而防止重影光入射到成像器件(诸如,CCD或CMOS),这对彗形像差的校正有效。
形成具有正屈光力的弯月状的第三透镜对像差校正有效,特别对像场弯曲和像散有效。
通过形成凸面朝向物侧形状的具有负屈光力的第四透镜,防止进入第四透镜的周边部分的重影光由于从其物侧面反射而入射到成像器件(诸如,CCD或CMOS)。
另外,根据本发明实施例的成像透镜满足下面的条件表达式(1)、(2)、(3)、(4)和(5)。
(1)0.40<f1/|f2|<0.80
(2)0.80<|f2|/f3<1.50
(3)0.90<f/|f4|<2.00
(4)2.60<|(R2-R3)/f1|<4.00
(5)vd1-vd2>25
这里,f1是第一透镜的焦距,f2是第二透镜的焦距,f3是第三透镜的焦距,f4是第四透镜的焦距,f是整个透镜系统的焦距,R2是第一透镜的物侧面的近轴曲率半径,R3是第一透镜的像侧面的近轴曲率半径,vd1是第一透镜的阿贝数,vd2是第二透镜的阿贝数。
条件表达式(1)是与第一透镜的屈光力中的合适的第二透镜的屈光力分配相关的条件表达式。在第二透镜的焦距中使用绝对值的原因在于因为第二透镜具有负屈光力。通过把第一透镜和第二透镜设置为具有条件表达式(1)中显示的屈光力排列,可以获得良好的像差校正效果。
如果f1/|f2|超出条件表达式(1)的上限,则第二透镜的屈光力变得过强,因此难以校正离轴像差,具体地,难以校正像散和像场弯曲,因此这降低了制造时的装配效率。
另一方面,如果f1/|f2|超出条件表达式(1)的下限,则第二透镜的屈光力变得过弱,因此不利于总光程的减小,这不利于小型化。另外,不利于色差的校正,这使得难以确保适合高像素密度成像器件的良好的光学性能。
由于这个原因,成像透镜满足条件表达式(1),因此成像设备可以实现小型化并确保适合高像素密度成像器件的良好的光学性能。
条件表达式(2)是与第二透镜的屈光力中的合适的第三透镜的屈光力分配相关的条件表达式。在第二透镜的焦距中使用绝对值的原因在于因为第二透镜具有负屈光力。
如果|f2|/f3超出条件表达式(2)的上限,则第三透镜的屈光力变得过强,因此难以校正离轴像差,具体地,难以校正像散和像场弯曲,因此这降低了制造时的装配效率。
另一方面,如果|f2|/f3超出条件表达式(2)的下限,则第三透镜的屈光力变得过弱,因此在总光程的减小方面不利,这在小型化方面不利。
由于这个原因,成像透镜满足条件表达式(2),因此成像设备可以实现小型化并确保良好的像差校正性能,从而确保良好的光学性能。
条件表达式(3)是与整个系统的透镜的屈光力中的合适的第四透镜的屈光力分配相关的条件表达式。在第四透镜的焦距中使用绝对值的原因在于因为第四透镜具有负屈光力。
如果f/|f4|超出条件表达式(3)的上限,则第四透镜的屈光力变得过强,因此难以校正离轴像差,具体地,难以校正像场弯曲和失真,因此这降低了制造时的装配效率。
另一方面,如果f/|f4|超出条件表达式(3)的下限,则第四透镜的屈光力变得过弱,因此在总光程的减小方面不利,这导致小型化的恶化。
由于这个原因,成像透镜满足条件表达式(3),因此成像设备可以实现小型化并确保良好的像差校正性能,从而确保良好的光学性能。
条件表达式(4)是与第一透镜的物侧面和第一透镜的像侧面的各近轴曲率半径以及第一透镜的屈光力相关的条件表达式。
如果|(R2-R3)/f1|超出条件表达式(4)的上限,则第一透镜的屈光力变得过弱,因此在总光程的减小方面不利,这在小型化方面不利。
另一方面,如果|(R2-R3)/f1|超出条件表达式(4)的下限,则第一透镜的物侧面和第一透镜的像侧面之间的近轴曲率半径差变得过小,因此难以校正像差,尤其难以通过相对于第一透镜布置在像侧的透镜来校正球面像差和彗形像差。
由于这个原因,成像设备满足条件表达式(4),因此可以实现小型化并确保良好的像差校正性能以由此确保良好的光学性能。
条件表达式(5)是用于调节第一透镜和第二透镜的d线的短波长上的阿贝数的条件表达式。
通过使用阿贝数处于条件表达式(5)的范围中的玻璃材料作为第一透镜和第二透镜,可以执行良好的色差校正。另外,可以抑制周边彗形像差和像场弯曲的发生。
如上所述,由于根据本发明实施例的成像透镜满足条件表达式(1)、(2)、(3)、(4)和(5),所以合适地执行具有正屈光力的第一透镜、具有负屈光力的第二透镜、具有正屈光力的第三透镜和具有负屈光力的第四透镜的焦距的分配。
因此,可以实现这样一种成像设备:该成像设备包括可靠地校正轴向色差、球面像差和像场弯曲的成像透镜,其总光程减小并且实现良好的光学性能。
具体地讲,可以实现一种包括成像透镜的成像设备,在该成像透镜中,在35mm型号中焦距是26mm至35mm,F数的值是2.1至2.6,总光程与成像器件的对角长度(从成像器件的中心到相对角的长度)之比是1.4至2.0。
如上所述,由于F数的值是2.1至2.6,在35mm型号中焦距是26mm至35mm并且总光程与成像器件的对角长度之比是1.4至2.0,所以可以减小总光程并实现亮的光学系统。
[成像设备的一个实施例]
接下来,将描述把本发明的成像设备应用于移动电话的本发明的实施例(见图21至23)。
如图21和22中所示,在移动电话10中,显示部20和主体30由铰接部40以可折叠的方式连接。如图21中所示,当携带时,显示部20和主体30处于折叠状态。如图22中所示,当例如在通信期间使用时,显示部20和主体30处于打开状态。
液晶显示面板21布置在显示部20的一个表面上,扬声器22安装在液晶显示面板21上方。在显示部20中装配了成像单元100,该成像单元100包括成像透镜1、成像透镜2、成像透镜3、成像透镜4、成像透镜5、成像透镜6、成像透镜7、成像透镜8、成像透镜9或成像透镜10。用于通过红外光执行通信的红外通信部23安装在显示部20中。
位于成像单元100的第一透镜G1的物侧的盖透镜24被设在显示部20的另一面上。
各种操作键31、31、...(诸如,数字键和电源键)安装在主体30的一个面上。另外,麦克风32安装在主体30的一个面上。存储卡槽33形成在主体30的侧面上,存储卡40插入到存储卡槽33中或者从存储卡槽33拆下存储卡40。
图23是表示移动电话10的结构的方框图。
移动电话10包括CPU(中央处理单元)50,CPU 50控制移动电话10的总体操作。例如,在CPU 50中,在RAM(随机存取存储器)52中扩展存储在ROM(只读存储器)51中的控制程序,并且通过总线53控制移动电话10的操作。
照相机控制部60具有控制成像单元100对静止图像或移动图像成像的功能。照相机控制部60根据JPEG(联合图像专家组)、MPEG(运动图像专家组)等压缩通过拍摄获得的图像信息,并把压缩数据发送到总线53。除了成像透镜1、成像透镜2、成像透镜3、成像透镜4、成像透镜5、成像透镜6、成像透镜7、成像透镜8、成像透镜9或成像透镜10之外,成像单元100还包括成像器件101(诸如,CCD(电荷耦合器件)或CMOS(互补金属氧化物半导体))。
通过总线53传输的图像信息暂时存储在RAM 52中,并根据需要输出到存储卡接口41以通过存储卡接口41存储在存储卡40中或者通过显示控制部54显示在液晶显示面板21上。另外,同时,在拍摄期间,通过麦克风32记录的音频信息通过音频编解码器70暂时存储在RAM 52中或者存储在存储卡40中,并在图像显示在液晶显示面板21上的同时通过音频编解码器70从扬声器22输出。
图像信息或者音频信息根据需要输出到红外光接口55,由红外光接口55通过红外通信部分23输出到外面,并被发送到包括红外光通信部的不同设备(例如,移动电话、个人计算机、PDA(个人数字助手)等)。当根据存储在RAM 52或者存储卡40中的图像信息在液晶显示面板21上显示移动图像或者静止图像时,照相机控制部60经总线53把通过对存储在RAM 52或者存储卡40中的文件解码或者解压缩获得的图像数据发送到显示控制部54。
通信控制部80通过安装在显示部20中的天线(未示出)执行通信控制部80和基站之间的无线电波的发送和接收。在音频通信模式中,通信控制部80处理接收的音频信息并通过音频编解码器70把结果输出到扬声器22。另外,通信控制部80通过音频编解码器70接收由麦克风32收集的音频,并对该音频执行预定处理以进行发送。
如上所述,由于可以减小成像透镜1、成像透镜2、成像透镜3、成像透镜4、成像透镜5、成像透镜6、成像透镜7、成像透镜8、成像透镜9和成像透镜10中的总光程,所以可以容易地把成像透镜装配到希望具有薄的外观的成像设备(诸如,移动电话10)中。
在上述实施例中,把成像设备应用于作为例子的移动电话,但成像设备的应用范围不限于移动电话。也就是说,成像设备能够广泛地应用于各种数字输入/输出装置,诸如数字视频照相机、数字静止照相机、安装有照相机的个人计算机或者安装有照相机的PDA(个人数字助手)。
上述实施例中显示的各部分的任何形状和尺寸仅是用于实际执行实施例的具体例子,因此不应解释为限制本发明的技术范围。
本申请包含与2010年12月14日提交给日本专利局的日本优先权专利申请JP 2010-278528公开的主题相关的主题,该专利申请的全部内容包含于此以供参考。
本领域技术人员应该理解,在不脱离权利要求或其等同物的范围的情况下,可以根据设计的需要和其它因素做出各种变型、组合、子组合和替换。
Claims (8)
1.一种成像透镜,包括:
孔径光阑;
第一透镜,具有正屈光力;
第二透镜,具有负屈光力,第二透镜的两侧都形成为凹状;
第三透镜,具有正屈光力,第三透镜形成为凹面朝向物侧的弯月状;
第四透镜,具有负屈光力,在第四透镜中凸面朝向物侧,
其中孔径光阑以及第一至第四透镜从物侧到像侧顺序排列,
其中所述成像透镜满足下面的条件表达式(1)、(2)、(3)、(4)和(5):
(1)0.40<f1/|f2|<0.80
(2)0.80<|f2|/f3<1.50
(3)0.90<f/|f4|<2.00
(4)2.60<|(R2-R3)/f1|<4.00
(5)vd1-vd2>25
其中f1是第一透镜的焦距,f2是第二透镜的焦距,f3是第三透镜的焦距,f4是第四透镜的焦距,f是整个透镜系统的焦距,R2是第一透镜的物侧面的近轴曲率半径,R3是第一透镜的像侧面的近轴曲率半径,vd1是第一透镜的阿贝数,vd2是第二透镜的阿贝数。
2.如权利要求1所述的成像透镜,其中所述成像透镜满足下面的条件表达式(6):
(6)0.30<|(R6-R7)/f3|<1.50
其中R6是第三透镜的物侧面的近轴曲率半径,R7是第三透镜的像侧面的近轴曲率半径。
3.如权利要求1所述的成像透镜,其中所述孔径光阑布置在第一透镜的物侧面的顶部与第一透镜的有效直径之间。
4.如权利要求1所述的成像透镜,其中所述成像透镜满足下面的条件表达式(7):
(7)3.00<|f4|/D8<7.00
其中D8是第四透镜的中心厚度。
5.如权利要求1所述的成像透镜,其中所述成像透镜满足下面的条件表达式(8):
(8)1.00<R4/f2<30.00
其中R4是第二透镜的物侧面的近轴曲率半径。
6.一种成像设备,包括:
成像透镜;
成像器件,该成像器件将由成像透镜形成的光学图像转换成电信号,
其中所述成像透镜包括从物侧到像侧顺序排列的孔径光阑、具有正屈光力的第一透镜、两侧都形成为凹状的具有负屈光力的第二透镜、形成为凹面朝向物侧的弯月状的具有正屈光力的第三透镜和凸面朝向物侧的具有负屈光力的第四透镜,
其中所述成像透镜满足下面的条件表达式(1)、(2)、(3)、(4)和(5):
(1)0.40<f1/|f2|<0.80
(2)0.80<|f2|/f3<1.50
(3)0.90<f/|f4|<2.00
(4)2.60<|(R2-R3)/f1|<4.00
(5)vd1-vd2>25
其中f1是第一透镜的焦距,f2是第二透镜的焦距,f3是第三透镜的焦距,f4是第四透镜的焦距,f是整个透镜系统的焦距,R2是第一透镜的物侧面的近轴曲率半径,R3是第一透镜的像侧面的近轴曲率半径,vd1是第一透镜的阿贝数,vd2是第二透镜的阿贝数。
7.如权利要求6所述的成像设备,其中,当成像透镜是35mm型号的透镜时,该成像透镜的焦距是26mm至35mm,F数的值是2.1至2.6,总光程相对于成像器件的对角长度之比为1.4至2.0。
8.如权利要求7所述的成像设备,其中,当成像透镜是35mm型号的透镜时,该成像透镜的焦距是27mm至31mm,F数的值是2.2至2.4,总光程相对于成像器件的对角长度之比为1.5至1.7。
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