CN103676088A - 图像拾取镜头和图像拾取装置 - Google Patents

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CN103676088A
CN103676088A CN201310360753.9A CN201310360753A CN103676088A CN 103676088 A CN103676088 A CN 103676088A CN 201310360753 A CN201310360753 A CN 201310360753A CN 103676088 A CN103676088 A CN 103676088A
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image pickup
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pickup camera
image
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CN201310360753.9A
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山崎贵之
锅田贤志
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Sony Corp
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Sony Corp
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses

Abstract

一种图像拾取镜头，以从物体平面向图像平面的列举顺序包括：具有正屈光力的第一透镜；具有正或负屈光力的第二透镜；具有负屈光力的第三透镜；具有负屈光力的第四透镜；具有正屈光力的第五透镜；以及，具有负屈光力和具有光学表面的第六透镜，所述光学表面的图像侧表面具有非球面形状，所述非球面形状具有除了所述图像侧表面和光轴的交点之外的一个或多个拐点。

Description

图像拾取镜头和图像拾取装置
技术领域
本公开涉及一种适合于紧凑图像拾取装置的图像拾取镜头，该紧凑图像拾取装置使用诸如高像素密度CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）的图像拾取器件，例如，光学传感器、便携模块相机或网络相机等。本公开也涉及使用这样的图像拾取镜头的图像拾取装置。
背景技术
已知使用CCD或CMOS等作为固态图像拾取器件的、诸如具有相机的移动电话和数字照像机的图像拾取装置。近来，对于减小这样的图像拾取装置的尺寸有高需求，并且，也要求具有短的总光程的紧凑图像拾取镜头作为要在其上安装的图像拾取镜头。已经公开了具有这样的紧凑图像拾取镜头的图像拾取装置。
另一方面，近来，在诸如具有相机的移动电话的紧凑图像拾取装置中，图像拾取器件的像素密度也已经增大并且同时其尺寸已经减小，并且，已经广泛使用了具有图像拾取器件的图像拾取装置，该图像拾取器件具有所谓的兆像素或更高的高像素密度，该所谓兆像素或更高像素具有一百万像素或更大的分辨率。因此，已经在图像拾取装置上安装的图像拾取镜头中要求高镜头性能，使得图像拾取镜头适合于图像拾取装置。已经提出了使用具有这样的高镜头性能的图像拾取镜头的图像拾取装置。例如，日本未审查专利申请公布No.2010-237407（JP2010-237407A）和No.2011-138175（JP2011-138175A）公开了具有5透镜结构（five-lens configuration）的图像拾取镜头。
发明内容
JP2010-237407A中公开的图像拾取镜头在5透镜结构中仅包括两个具有负屈光力的透镜。因此，Petzval图像平面倾斜，导致所谓的下倾斜（underinclination）。因此，为了校正图像平面，镜头的形状在一些情况下变得过于复杂。在该情况下，难以在保持光学性能的同时减小尺寸。
在JP2011-138175A中，在5透镜结构中布置了三个具有负屈光力的透镜。结果，在第一透镜上聚集了正屈光力。结果，更容易校正Petzal图像平面，但是更难校正由第一透镜中的过大屈光力导致的彗差（coma aberration）。因此，在一些情况下在实现减小尺寸的同时未充分地满足图像拾取镜头整体的光学性能。
期望提供一种紧凑图像拾取镜头和一种紧凑的图像拾取装置，每一个具有有益地校正了各种象差的有益光学特性。
根据本公开的一个实施例，提供了一种图像拾取镜头，以从物体平面(object plane)向图像平面(image plane)的列举顺序包括：具有正屈光力的第一透镜；具有正或负屈光力的第二透镜；具有负屈光力的第三透镜；具有负屈光力的第四透镜；具有正屈光力的第五透镜；以及，具有负屈光力和具有光学表面的第六透镜，所述光学表面的图像侧表面具有非球面形状，所述非球面形状具有除了所述图像侧表面和光轴的交点之外的一个或多个拐点（inflection point）。
根据本公开的一个实施例，提供了一种图像拾取装置，其具有图像拾取镜头和图像拾取器件，所述图像拾取器件基于由所述图像拾取镜头形成的光学图像来输出图像拾取信号，所述图像拾取镜头以从物体平面向图像平面的列举顺序包括：具有正屈光力的第一透镜；具有正或负屈光力的第二透镜；具有负屈光力的第三透镜；具有负屈光力的第四透镜；具有正屈光力的第五透镜；以及，具有负屈光力和具有光学表面的第六透镜，所述光学表面的图像侧表面具有非球面形状，所述非球面形状具有除了所述图像侧表面和光轴的交点之外的一个或多个拐点。
在根据本公开的上面的实施例的所述图像拾取镜头和所述图像拾取装置中，采用了整体6透镜结构，并且优化了每一个透镜的结构。
根据本公开的上面实施例的图像拾取镜头和图像拾取装置，采用了整体6透镜结构，并且优化了每一个透镜的结构。因此，实现了紧凑的尺寸、各种象差的有益校正和有益的光学特性。具体地说，布置了具有负屈光力的三个或更多的透镜，并且，在第一和第二透镜之间和在第三和第四透镜之间适当地分配光焦度（power）。因此，图像拾取镜头变得适合于在具有5个或更少透镜的结构中未允许的、根据更高分辨率在图像拾取器件的尺寸上的增大、在像素密度上的增大等。因此，允许以紧凑的结构和以低成本来提供其中允许有益地校正各种象差的、具有高性能的镜头。
应当明白，上述的一般说明和下面的详细说明是示例性的，并且意欲提供要求保护的技术的进一步的说明。
附图说明
包括了附图来进一步理解本公开，并且附图被包含在本说明书中并且构成其一部分。附图图示了实施例，并且与说明书一起用于解释技术原理。
图1图示了根据本公开的一个实施例的图像拾取镜头的第一结构示例，并且是与数值示例1对应的镜头截面图。
图2图示了图像拾取镜头的第二结构示例，并且是与数值示例2对应的镜头截面图。
图3图示了图像拾取镜头的第三结构示例，并且是与数值示例3对应的镜头截面图。
图4图示了图像拾取镜头的第四结构示例，并且是与数值示例4对应的镜头截面图。
图5图示了图像拾取镜头的第五结构示例，并且是与数值示例5对应的镜头截面图。
图6图示了图像拾取镜头的第六结构示例，并且是与数值示例6对应的镜头截面图。
图7图示了图像拾取镜头的第七结构示例，并且是与数值示例7对应的镜头截面图。
图8图示了图像拾取镜头的第八结构示例，并且是与数值示例8对应的镜头截面图。
图9图示了图像拾取镜头的第九结构示例，并且是与数值示例9对应的镜头截面图。
图10图示了图像拾取镜头的第十结构示例，并且是与数值示例10对应的镜头截面图。
图11图示了图像拾取镜头的第十一结构示例，并且是与数值示例11对应的镜头截面图。
图12图示了图像拾取镜头的第十二结构示例，并且是与数值示例12对应的镜头截面图。
图13图示了图像拾取镜头的第十三结构示例，并且是与数值示例13对应的镜头截面图。
图14图示了图像拾取镜头的第十四结构示例，并且是与数值示例14对应的镜头截面图。
图15是图示与数值示例1对应的图像拾取镜头的球面象差、像散（astigmatism）和歪曲的象差图。
图16是图示与数值示例2对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图17是图示与数值示例3对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图18是图示与数值示例4对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图19是图示与数值示例5对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图20是图示与数值示例6对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图21是图示与数值示例7对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图22是图示与数值示例8对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图23是图示与数值示例9对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图24是图示与数值示例10对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图25是图示与数值示例11对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图26是图示与数值示例12对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图27是图示与数值示例13对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图28是图示与数值示例14对应的图像拾取镜头的球面象差、像散和歪曲的象差图。
图29是图示图像拾取装置的结构示例的前视图。
图30是图示图像拾取装置的结构示例的后视图。
具体实施方式
下面参考附图详细描述本公开的一个实施例。以下面的顺序来给出说明。
1．透镜的基本结构
2．功能和效果
3．对图像拾取装置的应用示例
4．透镜的数值示例
5．其他实施例
[1．透镜的基本结构]
图1图示了根据本公开的一个实施例的图像拾取镜头的第一结构示例。第一结构示例对应于下述的数值示例1中的镜头结构。同样地，分别在图2至图14中示出了与下述的数值示例2至14对应的第二至第十四结构示例的截面结构。在图1至图14中，符号Simg表示图像平面，并且Z1表示光轴。
根据本实施例的图像拾取镜头实质上具有6透镜结构，其中，以从物体平面起的顺序沿着光轴Z1来布置第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6。
第一透镜L1具有正屈光力。第二透镜L2具有正或负屈光力。第三透镜L3具有负屈光力。第四透镜L4具有负屈光力。第五透镜L5具有正屈光力。第六透镜L6具有负屈光力。第六透镜L6的图像侧表面具有非球面形状，该非球面形状具有拐点，在该拐点处，凹凸形状以从其中心部分向外围部分的方式变化，并且该非球面形状具有除了图像侧表面和光轴Z1的交点之外的一个或多个拐点。
而且，根据本实施例的图像拾取镜头可以优选地满足下述的预定条件表达式等。
[2．功能和效果]
接下来，将说明根据本实施例的图像拾取镜头的功能和效果。
在本图像拾取镜头中，第六透镜L6的图像侧表面具有非球面形状，并且具有除了图像侧表面和光轴Z1的交点之外的一个或多个拐点。通过允许第六透镜L6的图像侧表面作为非球面形状，抑制了根据视角增大的主光线的向上偏离。因此，允许光线以适当的角度进入图像拾取器件。通过以从物体平面起的顺序布置具有正屈光力的第一透镜L1、具有正或负屈光力的第二透镜L2、具有负屈光力的第三透镜L3、具有负屈光力的第四透镜L4、具有正屈光力的第五透镜L5和具有负屈光力的第六透镜L6，并允许第六透镜L6具有上述的非球面形状，提供了具有有益光学性能的镜头。
因为本图像拾取镜头由6个透镜构成，所以可以允许轴上光线和离轴光线适度弯曲。结果，可以以下述两种方式设置调整光量的孔径光阑St的位置。
在第一方式中，通过在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St，允许入射光瞳（pupil）位置位于远离图像平面的位置处。因此，保证了高的远心（telecentric）特性，并且，优化了相对于图像平面的入射角。在第二方式中，通过在第一透镜L1和第二透镜L2之间布置孔径光阑St，第一透镜L1的图像侧表面和第二透镜L2的物体侧表面构成几乎对称的形状，这导致允许消除引起外围边缘光线的象差的布置。给出一个具体示例，在图4中所示的第四结构示例中，在第一透镜L1和第二透镜L2之间布置孔径光阑St。
而且，在本图像拾取镜头中，通过使用树脂材料来形成第一透镜L1至第六透镜L6的全部，允许以低成本来使用大量的非球面透镜。另一方面，当需要更高的光学性能时，第一透镜L1至第六透镜L6中的仅第一透镜L1或第二透镜L2可以由玻璃材料形成。这允许图像拾取镜头适合于具有较高像素密度的结构。具体地说，当使用玻璃材料时，允许镜头系统的前部的透镜的屈光力增大。结果，允许用于确定Fno的边缘光的最小偏离角度小。因此，允许孔径比较大。同时，当使用玻璃材料时，与使用树脂材料视的情况作比较，允许选择具有低色散（dispersion）的阿贝（Abbe）数。结果，变得更容易校正轴上色象差(chromatic aberration)。因此，也允许在该情况下校正高象差。
而且，在图像拾取镜头中，通过利用与第四透镜L4相同的材料来形成第三透镜L3，降低了制造成本，并且，因为在校正轴上色象差中具有重要功能的第三透镜L3和第四透镜L4之间在材料上的大差别导致的在光学性能上的变化被抑制得最低。
如上所述，根据本实施例，采用整体6透镜结构，并且优化了每个透镜的结构。因此，实现了紧凑尺寸、各种象差的有益校正和有益光学性能。具体地说，布置具有负屈光力的三个或更多透镜，并且在第一透镜L1和第二透镜L2之间与在第三透镜L3和第四透镜L4之间适当地分配光焦度。因此，图像拾取镜头变得适合于在具有5个或更少透镜的结构中未允许的、根据更高分辨率在图像拾取器件的尺寸上的增大、在像素密度上的增大等。因此，允许以紧凑结构和以低成本来提供其中允许有益地校正各种象差的、具有高性能的镜头。
[条件表达式的描述]
在根据本实施例的图像拾取镜头中，通过优化每一个透镜的结构以便满足下面的条件表达式的至少一个、并且优选地满足下面的条件表达式的组合的两个或更多，获得更有益的性能：
14≤v3≤35……(1)
在上述条件表达式（1）中，v3是第三透镜L3的阿贝数。
条件表达式（1）限定了第三透镜L3的阿贝数。在此，第三透镜L3的阿贝数主要影响色象差的校正。如果条件表达式（1）中的v3的值大于其上限，则未充分地获得f线、g线等的屈光力。因此，未校正轴上色象差。应当注意，为了通过适当地抑制色象差来改善性能，可以优选地基于下面的条件表达式(1)'来设置上述条件表达式（1）。
18<v3<31……(1)'
20≤v5≤60……(2)
在上述条件表达式（2）中，v5是第五透镜L5的阿贝数。
条件表达式（2）限定了第五透镜L5的阿贝数。这里，第五透镜L5的阿贝数主要影响如第三透镜L3的色象差的校正。如果条件表达式（2）中的v5的值大于其上限，则未获得通过具有高图像高度的其外围的f线、g线等的屈光力。因此，未抑制放大率色象差。如果条件表达式（2）中的v5的值小于其下限，则通过第五透镜L5的近轴区域的f线、g线等的屈光力变得过强。结果，未抑制轴上色象差。
0.4≤f1to2/f≤1.0……(3)
在上述条件表达式（3）中，f是整个镜头系统的焦距，并且f1to2是第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距。
条件表达式（3）限定了整个系统的焦距关于第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距的关系。在此，第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距，即组合光焦度，主要影响整个图像拾取镜头的象差的校正和图像拾取镜头的尺寸。如果条件表达式（3）中的f1to2/f的值大于其上限，则用于折射入射光线的光焦度变弱，整个系统的尺寸变大。因此，未实现在尺寸的减小。如果条件表达式（3）中的f1to2/f的值小于其下限，则第一透镜L1和第二透镜L2的组合光焦度变得过强，这引起高阶球面象差、彗差等。因此，不保证光学性能。应当注意，为了通过在进一步减小整个长度的同时抑制高阶球面象差来改善性能，可以优选地基于下面的条件表达式(3)'来设置上述条件表达式（3）中的数值范围。
0.45≤f1to2/f≤0.95……(3)'
-1≤f1/f2≤30……(4)
在上述条件表达式（4）中，f1是第一透镜L1的焦距，并且f2是第二透镜L2的焦距。
条件表达式（4）限定了第二透镜L2的焦距关于第一透镜L1的焦距的关系。在此，第一透镜L1的焦距和第二透镜L2的焦距之间的比率，即光焦度的分配，主要影响在整个图像拾取镜头中的象差的校正。如果条件表达式（4）中的f1/f2的值大于其上限，则由第一透镜L1和第二透镜L2构成的正光焦度组的主点位置变得更接近图像平面。结果，光学系统的尺寸上的减小是不可能的。如果条件表达式（4）中的f1/f2的值小于其下限，则第一透镜L1的屈光力比所需增大得更大。结果，通过第一透镜L1的物体侧表面的外围边缘光线的折射角变得过大。因此，未校正象差。应当注意，为了通过根据本技术的实施例而更有益地校正象差来提供改善的性能，可以优选地基于下面的条件表达式(4)'来设置上述条件表达式（4）中的数值范围。
-0.5≤f1/f2≤22……(4)'
0≤f3/f4≤1.0……(5)
在上述条件表达式（5）中，f3是第三透镜L3的焦距，并且f4是第四透镜L4的焦距。
条件表达式（5）限定了第三透镜L3的焦距和第四透镜L4的焦距之间的关系。在此，第三透镜L3的焦距和第四透镜L4的焦距之间的比率主要影响放大率色象差和彗差的校正。如果条件表达式（5）中的f3/f4的值大于其上限，则第四透镜L4的光焦度强，并且因此，在外围视角中的主光线在通过第四透镜L4时被色散影响。结果，放大率色象差变差。如果条件表达式（5）中的f3/f4的值小于其下限，则第三透镜L3的屈光力比所需更多地增大。结果，上部的光线的折射角变得过大，并且因此，未校正彗差。应当注意，为了通过在抑制放大率色象差的同时校正彗差而改善性能，可以优选地基于下面的条件表达式(5)'来设置上述条件表达式（5）中的数值范围。
0.03≤f3/f4≤0.8……(5)'
-10≤(R9+R10)/(R9-R10)≤1……(6)
在上述条件表达式（6）中，R9是第五透镜L5的物体侧表面的曲率半径，并且R10是第五透镜L5的图像侧表面的曲率半径。
条件表达式（6）限定了第五透镜L5的形状。在此，第五透镜L5的近轴形状影响球面象差的校正。第五透镜L5可以期望地具有两面凸形状，或者可以具体地说期望地是弯月形透镜，该弯月形透镜具有凸状物体侧表面。如果条件表达式（6）中的(R9+R10)/(R9-R10)的值大于其上限，则用于收集确定Fno的光线的屈光力在第五透镜L5的物体侧表面上变弱，并且因此，变得难以校正球面象差。结果，不允许增大孔径比。如果条件表达式（6）中的(R9+R10)/(R9-R10)的值小于其下限，则第五透镜L5的图像侧表面的光焦度变得比所需更强。这引起了相对于离轴视角的高阶象差，导致在光学性能变差。应当注意，为了防止在进一步抑制球面象差的同时出现高阶象差，可以优选地基于下面的条件表达式(6)'来设置上述条件表达式（6）中的数值范围。
-5≤(R9+R10)/(R9-R10)≤0.75……(6)'
-5≤(R11+R12)/(R11-R12)≤10……(7)
在上述条件表达式（7）中，R11是第六透镜L6的物体侧表面的曲率半径，并且R12是第六透镜L6的图像侧表面的曲率半径。
条件表达式（7）限定了第六透镜L6的形状。在此，第六透镜L6的近轴形状也影响球面象差的校正。通过允许条件表达式（7）中的(R11+R12)/(R11-R12)的值在所限定的范围中，允许在限定光学系统的亮度的入射光瞳上的边缘光线以接近最小偏向角的角度被折射。具体地说，轴上光线组在通过第五透镜L5和随后的透镜时，通过接近近轴区域的区域。因此，通过源自轴上光线组的适度折射的效果，进一步改善的象差校正是可能的。应当注意，为了进一步抑制球面象差，可以优选地基于下面的条件表达式(7)'来设置上述条件表达式（7）中的数值范围。
-2.5≤(R11+R12)/(R11-R12)≤5……(7)'
[3．向图像拾取装置的应用示例]
图29和30图示了根据本实施例的图像拾取镜头被应用到的图像拾取装置的结构示例。该结构示例是包括图像拾取装置的个人数字助理（PDA）（诸如移动信息终端和移动电话）的示例。PDA包括基本上是矩形的外壳201。例如，可以在外壳201的前表面上设置显示部分202和/或前相机部分203等（图29）。例如，可以在外壳201的后表面上设置主相机部分204、相机闪光灯205等。
显示部分202可以例如是触摸板，其通过检测表面上的接触状态来允许各种操作。因此，显示部分202具有显示各种信息的功能和允许用户的各种输入操作的输入功能。显示部分202可以显示例如操作状态和/或诸如由前相机部分203或主相机部分204拍摄的图像的各种数据等。
根据本实施例的图像拾取镜头可以例如适用作为在用于如图29和图30中所示的PDA中的图像拾取装置（前相机部分203或主相机部分204）中的相机模块的透镜。当根据本实施例的图像拾取镜头被用作用于相机模块的这样的透镜时，在图像拾取镜头的图像平面Simg近处布置图像拾取器件，诸如CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体），其基于由图像拾取镜头形成的光学图像而输出图像拾取信号（图像信号）。在该情况下，如图1中所示，例如，可以在如图1中所示的第六透镜L6和图像平面Simg之间布置用于保护图像拾取器件的封装玻璃SG和/或诸如各种光纤的光学构件等。
应当注意，根据本实施例的图像拾取镜头不限于上述PDA，并且也适用于作为用于诸如数字照相机和数字摄像机的其他电子单元的图像拾取镜头。而且，根据本实施例的图像拾取镜头可以适用于使用诸如CCD和CMOS的固态图像拾取器件的图像拾取装置，诸如光学传感器、移动模块相机和网络相机等。
[示例]
[4．透镜的数值示例]
接下来，将描述根据本实施例的图像拾取镜头的特定数值示例。在下面的表格和说明中的符号等表示下面的内容。“Si”表示第i表面的编号，其中，将最靠近物体侧的构件计数为第一表面，并且向构件的表面依序附加数字，使得当构件的表面变得更接近图像平面时，数值变得更大。“Ri”表示第i表面的近轴曲率半径的值（mm）。“Di”表示在第i表面和第（i+1）表面之间在光轴上的间隔的值（mm）。“Ni”表示具有第i表面的光学构件的材料的d线（具有波长587.6nm）的折射率的值。“vi”表示具有第i表面的光学构件的材料的d线的阿贝数的值。关于表面编号，“ASP”表示相关表面是非球面表面。关于曲率半径，“∞”表示相关表面是平面表面或孔径光阑表面。ω表示半视角，并且Fno表示F数。
在每一个示例中，通过下面的表达式来表示非球面表面的形状。在非球面表面系数的数据中，符号“E”表示在符号“E”之后的数值是以10为底数的“幂的指数”，并且由以10为底数的指数函数表示的数值要乘以在“E”之前的数值。为了给出示例，“1.0E-05”表示“1.0×10-5”。
[非球面表面的表达式]
通过下面的数值表达式来表示非球面表面的形状，其中，表面的顶点被设置为原点，沿着光轴设置X轴，并且通过h来表示在垂直于光轴Z1的方向上的高度，
X=(h2/R)/[1+{1-(1+K)(h2/R2)}1/2]+ΣAi·hi
其中，R是近轴曲率半径，K是二次曲线常数，并且Ai是第i阶非球面系数（i是3或更大的整数）。
[对于相应数值示例共同的结构]
根据下面的数值示例的任何图像拾取镜头具有满足透镜的上述基本结构的结构。根据相应数值示例的图像拾取镜头的每一个包括多个非球面表面。在第六透镜L6和图像平面Simg之间布置了封装玻璃SG。
[数值示例1]
[表1]和[表2]每一个示出与根据图1中所示的第一结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表1]示出其基本透镜数据，并且[表2]示出与非球面表面相关的数据。[表1]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第一结构示例中，第二透镜L2具有正屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6的全部由树脂材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4相同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中，第二和第三表面是球面的，并且其他表面是非球面的。
[表1]
Fno 2.2
f 3.708
2ω 76.18°
[表2]
Figure BDA0000368419880000122
[数值示例2]
[表3]和[表4]每一个示出与根据图2中所示的第二结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地说，[表3]示出其基本透镜数据，并且[表4]示出与非球面表面相关的数据。[表3]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第二结构示例中，第二透镜L2具有正屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6全部由树脂材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4相同的材料形成。第一透镜L1至第六透镜L6中的所有表面是非球面的。
[表3]
Fno 2.2
F 3.707
2ω 76.18°
Figure BDA0000368419880000131
[表4]
Figure BDA0000368419880000132
Figure BDA0000368419880000141
[数值示例3]
[表5]和[表6]每一个示出与根据图3中所示的第三结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表5]示出其基本透镜数据，并且[表6]示出与非球面表面相关的数据。[表5]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第三结构示例中，第二透镜L2具有正屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6全部由树脂材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4相同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中，第二和第三表面是球面的，其他表面是非球面的。
[表5]
Fno 2.2
f 3.707
2ω 76.18°
Figure BDA0000368419880000142
[表6]
Figure BDA0000368419880000143
Figure BDA0000368419880000151
[数值示例4]
[表7]和[表8]每一个示出与根据图4中所示的第四结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表7]示出其基本透镜数据，[表8]示出与非球面表面相关的数据。[表7]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第四结构示例中，第二透镜L2具有负屈光力。在第一透镜L1和第二透镜L2之间布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6中仅第一透镜L1由玻璃材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4相同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中，第一和第二表面是球面的，并且其他表面是非球面的。
[表7]
Fno 2.2
f 3.707
2ω 76.18°
Figure BDA0000368419880000161
[表8]
Figure BDA0000368419880000162
[数值示例5]
[表9]和[表10]每一个示出与根据图5中所示的第五结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表9]示出其基本透镜数据，[表10]示出与非球面表面相关的数据。[表9]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第五结构示例中，第二透镜L2具有负屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6全部由树脂材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4相同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中，第二和第三表面是球面的，其他表面是非球面的。
[表9]
Fno 2.2
f 3.706
2ω 76.2°
Figure BDA0000368419880000171
[表10]
Figure BDA0000368419880000172
[数值示例6]
[表11]和[表12]每一个示出与根据图6中所示的第六结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表11]示出其基本透镜数据，[表12]示出与非球面表面相关的数据。[表11]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第六结构示例中，第二透镜L2具有正屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6全部由树脂材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4相同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中，第二和第三表面是球面的，其他表面是非球面的。
[表11]
Fno 2.2
f 3.707
2ω 76.18°
Figure BDA0000368419880000181
[表12]
Figure BDA0000368419880000182
Figure BDA0000368419880000191
[数值示例7]
[表13]和[表14]每一个示出与根据图7中所示的第七结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表13]示出其基本透镜数据，[表14]示出与非球面表面相关的数据。[表13]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第七结构示例中，第二透镜L2具有正屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6全部由树脂材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4相同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中所有表面是非球面的。
[表13]
Fno 2.2
f 3.705
2ω 76.2°
Figure BDA0000368419880000192
[表14]
Figure BDA0000368419880000193
Figure BDA0000368419880000201
[数值示例8]
[表15]和[表16]每一个示出与根据图8中所示的第八结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表15]示出其基本透镜数据，[表16]示出与非球面表面相关的数据。[表15]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第八结构示例中，第二透镜L2具有正屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6全部由树脂材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4相同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中的所有表面是非球面的。
[表15]
Fno 2.2
f 3.907
2ω 72.3°
Figure BDA0000368419880000202
Figure BDA0000368419880000211
[表16]
[数值示例9]
[表17]和[表18]每一个示出与根据图9中所示的第九结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表17]示出其基本透镜数据，[表18]示出与非球面表面相关的数据。[表17]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第九结构示例中，第二透镜L2具有正屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6全部由树脂材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4相同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中的所有表面是非球面的。
[表17]
Fno 2.2
f 3.907
2ω 72.3°
Figure BDA0000368419880000221
[表18]
Figure BDA0000368419880000222
[数值示例10]
[表19]和[表20]每一个示出与根据图10中所示的第十结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表19]示出其基本透镜数据，[表20]示出与非球面表面相关的数据。[表19]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第十结构示例中，第二透镜L2具有正屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6全部由树脂材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4相同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中的所有表面是非球面的。
[表19]
Fno 2.02
f 3.907
2ω 72.3°
Figure BDA0000368419880000231
[表20]
Figure BDA0000368419880000232
Figure BDA0000368419880000241
[数值示例11]
[表21]和[表22]每一个示出与根据图11中所示的第十一结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表21]示出其基本透镜数据，[表22]示出与非球面表面相关的数据。[表21]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第十一结构示例中，第二透镜L2具有正屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6全部由树脂材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4相同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中的所有表面是非球面的。
[表21]
Fno 2.2
f 3.907
2ω 72.28°
Figure BDA0000368419880000242
[表22]
Figure BDA0000368419880000251
[数值示例12]
[表23]和[表24]每一个示出与根据图12中所示的第十二结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表23]示出其基本透镜数据，[表24]示出与非球面表面相关的数据。[表23]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第十二结构示例中，第二透镜L2具有正屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6全部由树脂材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4相同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中的所有表面是非球面的。
[表23]
Fno 2.2
f 3.907
2ω 72.3°
Figure BDA0000368419880000261
[表24]
[数值示例13]
[表25]和[表26]每一个示出与根据图13中所示的第十三结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表25]示出其基本透镜数据，[表26]示出与非球面表面相关的数据。[表25]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第十三结构示例中，第二透镜L2具有正屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，第一透镜L1至第六透镜L6中仅第二透镜L2由玻璃材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4不同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中的所有表面是非球面的。
[表25]
Fno 2.2
f 3.907
2ω 72.3°
Figure BDA0000368419880000271
[表26]
[数值示例14]
[表27]和[表28]每一个示出与根据图14中所示的第十四结构示例的图像拾取镜头对应的特定透镜数据。具体地，[表27]示出其基本透镜数据，[表28]示出与非球面表面相关的数据。[表27]也示出Fno、视角2ω和整个系统的焦距f的值。
在该第十四结构示例中，第二透镜L2具有正屈光力。在第一透镜L1的物体平面侧上布置孔径光阑St。而且，在第一透镜L1至第六透镜L6中仅第二透镜L2由玻璃材料形成。而且，第三透镜L3由与第四透镜L4不同的材料形成。在第一透镜L1至第六透镜L6中所有表面是非球面的。
[表27]
Fno 2.2
f 3.907
2ω 72.272°
Figure BDA0000368419880000282
[表28]
Figure BDA0000368419880000283
Figure BDA0000368419880000291
[示例中的其他数值数据]
[表29]汇总了与对于每一个数值示例的上述各自的条件表达式相关的值。可以从[表29]看出，每一个数值示例中的值在每一个条件表达式的数值的范围内。
[表29]
Figure BDA0000368419880000292
[象差性能]
图15至图28每一个示出在每一个数值范围中的象差性能。在每一个附图中，将球面象差、像散和歪曲示出为象差图。在像散图中，S表示在弧矢（sagittal）方向上的象差，并且T表示在子午（切线）方向上的象差。
可以从如上所述的每一个象差图看出，在每一个示例中实现了其中象差被有益地校正的图像拾取镜头。
[5．其他实施例]
根据本公开的技术不限于上面的实施例和示例的说明，并且可以被不同地修改。例如，在上述数值示例中示出的每个部分的所有形状和数值仅是用于执行本技术的示例，并且不应当基于其来限制性地解释本技术的技术范围。
而且，在上述实施例和示例中，已经给出了由6个透镜大体构成的结构的说明。然而，可以采用进一步包括基本上没有屈光力的一个透镜的结构。
可以从本发明的上述示例实施例至少实现下面的结构。
（1）一种图像拾取镜头，以从物体平面向图像平面的列举顺序包括：
具有正屈光力的第一透镜；
具有正或负屈光力的第二透镜；
具有负屈光力的第三透镜；
具有负屈光力的第四透镜；
具有正屈光力的第五透镜；以及，
具有负屈光力和具有光学表面的第六透镜，所述光学表面的图像侧表面具有非球面形状，所述非球面形状具有除了所述图像侧表面和光轴的交点之外的一个或多个拐点。
（2）根据（1）所述的图像拾取镜头，其中满足下面的条件表达式，
14≤v3≤35……(1)
其中，v3是所述第三透镜的阿贝数。
（3）根据（1）或（2）所述的图像拾取镜头，其中满足下面的条件表达式，
20≤v5≤60……(2)
其中，v5是所述第五透镜的阿贝数。
（4）根据（1）至（3）的任何一项所述的图像拾取镜头，其中满足下面的条件表达式，
0.4≤f1to2/f≤1.0……(3)
其中，f是所述图像拾取镜头的总焦距，并且
f1to2是所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距。
（5）根据（1）至（4）的任何一项所述的图像拾取镜头，其中满足下面的条件表达式，
-1≤f1/f2≤30……(4)
其中，f1是所述第一透镜的焦距，并且
f2是所述第二透镜的焦距。
（6）根据（1）至（5）的任何一项所述的图像拾取镜头，其中满足下面的条件表达式，
0≤f3/f4≤1.0……(5)
其中，f3是所述第三透镜的焦距，并且
f4是所述第四透镜的焦距。
（7）根据（1）至（6）的任何一项所述的图像拾取镜头，其中满足下面的条件表达式，
-10≤(R9+R10)/(R9-R10)≤1……(6)
其中，R9是所述第五透镜的物体侧表面的曲率半径，并且
R10是所述第五透镜的图像侧表面的曲率半径。
（8）根据（1）至（7）的任何一项所述的图像拾取镜头，其中满足下面的条件表达式，
-5≤(R11+R12)/(R11-R12)≤10……(7)
其中，R11是所述第六透镜的物体侧表面的曲率半径，并且
R12是所述第六透镜的图像侧表面的曲率半径。
（9）根据（1）至（8）的任何一项所述的图像拾取镜头，进一步包括在所述第一透镜的物体平面侧上或在所述第一透镜和所述第二透镜之间布置的孔径光阑。
（10）根据（1）至（9）的任何一项所述的图像拾取镜头，其中，所述第一至第六透镜全部由塑料材料形成，或者，在所述第一至第六透镜中仅所述第一透镜或所述第二透镜由玻璃材料形成。
（11）根据（1）至（10）的任何一项所述的图像拾取镜头，其中，所述第三透镜由与所述第四透镜的材料相同的材料形成。
（12）根据（1）至（11）的任何一项所述的图像拾取镜头，进一步包括基本上没有屈光力的透镜。
（13）一种图像拾取装置，具有图像拾取镜头和图像拾取器件，所述图像拾取器件基于由所述图像拾取镜头形成的光学图像来输出图像拾取信号，所述图像拾取镜头以从物体平面向图像平面的列举顺序包括：
具有正屈光力的第一透镜；
具有正或负屈光力的第二透镜；
具有负屈光力的第三透镜；
具有负屈光力的第四透镜；
具有正屈光力的第五透镜；以及，
具有负屈光力和具有光学表面的第六透镜，所述光学表面的图像侧表面具有非球面形状，所述非球面形状具有除了所述图像侧表面和光轴的交点之外的一个或多个拐点。
（14）根据（13）所述的图像拾取装置，所述图像拾取镜头进一步包括基本上没有屈光力的透镜。
本申请包含与在2012年8月28日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2012-187995中公开的主题相关的主题，其整体内容通过引用被并入在此。
本领域内的技术人员应当明白，可以根据设计要求和其他因素来进行各种修改、组合、子组合和改变，只要它们在所附的权利要求或其等同内容的范围内即可。

Claims (12)

1.一种图像拾取镜头，以从物体平面向图像平面的列举顺序包括：
具有正屈光力的第一透镜；
具有正或负屈光力的第二透镜；
具有负屈光力的第三透镜；
具有负屈光力的第四透镜；
具有正屈光力的第五透镜；以及，
具有负屈光力和具有光学表面的第六透镜，所述光学表面的图像侧表面具有非球面形状，所述非球面形状具有除了所述图像侧表面和光轴的交点之外的一个或多个拐点。
2.根据权利要求1所述的图像拾取镜头，其中，满足下面的条件表达式，
14≤v3≤35……(1)
其中，v3是所述第三透镜的阿贝数。
3.根据权利要求1所述的图像拾取镜头，其中，满足下面的条件表达式，
20≤v5≤60……(2)
其中，v5是所述第五透镜的阿贝数。
4.根据权利要求1所述的图像拾取镜头，其中，满足下面的条件表达式，
0.4≤f1to2/f≤1.0……(3)
其中，f是所述图像拾取镜头的总焦距，并且
f1to2是所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距。
5.根据权利要求1所述的图像拾取镜头，其中，满足下面的条件表达式，
-1≤f1/f2≤30……(4)
其中，f1是所述第一透镜的焦距，并且
f2是所述第二透镜的焦距。
6.根据权利要求1所述的图像拾取镜头，其中，满足下面的条件表达式，
0≤f3/f4≤1.0……(5)
其中，f3是所述第三透镜的焦距，并且
f4是所述第四透镜的焦距。
7.根据权利要求1所述的图像拾取镜头，其中，满足下面的条件表达式，
-10≤(R9+R10)/(R9-R10)≤1……(6)
其中，R9是所述第五透镜的物体侧表面的曲率半径，并且
R10是所述第五透镜的图像侧表面的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的图像拾取镜头，其中，满足下面的条件表达式，
-5≤(R11+R12)/(R11-R12)≤10……(7)
其中，R11是所述第六透镜的物体侧表面的曲率半径，并且
R12是所述第六透镜的图像侧表面的曲率半径。
9.根据权利要求1所述的图像拾取镜头，进一步包括在所述第一透镜的物体平面侧上或在所述第一透镜和所述第二透镜之间布置的孔径光阑。
10.根据权利要求1所述的图像拾取镜头，其中，所述第一透镜至第六透镜全部由塑料材料形成，或者，在所述第一透镜至第六透镜中仅所述第一透镜或所述第二透镜由玻璃材料形成。
11.根据权利要求1所述的图像拾取镜头，其中，所述第三透镜由与所述第四透镜的材料相同的材料形成。
12.一种图像拾取装置，具有图像拾取镜头和图像拾取器件，所述图像拾取器件基于由所述图像拾取镜头形成的光学图像来输出图像拾取信号，所述图像拾取镜头以从物体平面向图像平面的列举顺序包括：
具有正屈光力的第一透镜；
具有正或负屈光力的第二透镜；
具有负屈光力的第三透镜；
具有负屈光力的第四透镜；
具有正屈光力的第五透镜；以及，
具有负屈光力和具有光学表面的第六透镜，所述光学表面的图像侧表面具有非球面形状，所述非球面形状具有除了所述图像侧表面和光轴的交点之外的一个或多个拐点。
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