CN104076489A - 广角镜头 - Google Patents
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Abstract
提供一种广角镜头,该广角镜头能够减小F值且能够进一步降低像差。广角镜头(100)由从物体侧起依次配置的第1透镜(10)、第2透镜(20)以及与第2透镜(20)之间设置有光圈的第3透镜(30)构成。第1透镜(10)是两面为非球面且凸面朝向物体侧的负弯月形状的塑料透镜,第2透镜(20)是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜,第3透镜(30)是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜。在第1透镜(10)中,在设位于像侧的第2面2的中心处的曲率半径为R12(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,满足R12/f0≦0.9。
Description
技术领域
本发明涉及在各种摄像系统中使用的广角镜头。
背景技术
关于安装于监视用照相机、车载用照相机、便携设备用照相机的透镜,要求如下的透镜:其具有90度以上的视场角,且降低了像差,使得能够得到足够的分辨率。此外,从成本方面考虑,要求将透镜块数抑制在最低限度。因此,提出了如下的技术:其采用3组3块的透镜结构,并且,将各透镜的焦距的比率和阿贝数的比率等设定为规定的条件(参照专利文献1)。
专利文献1:日本特许第4268323号公报
发明内容
但是,要求比专利文献1所述的广角镜头进一步降低表示透镜系统整体的亮度的F值以及像差的级别。
因此,本发明的课题在于提供一种可减小F值且能够进一步降低像差的广角镜头。
为了解决上述问题,本发明的广角镜头的特征在于,该广角镜头由从物体侧起依次配置的第1透镜、第2透镜以及与该第2透镜之间设有光圈的第3透镜构成,所述第1透镜是两面为非球面且凸面朝向物体侧的负弯月形状的塑料透镜,所述第2透镜是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜,所述第3透镜是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜,在所述第1透镜中,在设位于像侧的第2面的中心处的曲率半径为R12(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,满足如下条件:
R12/f0≦0.9。
本发明的广角镜头为3组3块的透镜结构,且3块透镜为塑料。因此,既能够降低广角镜头的成本,又能够实现轻量化。此外,在本发明中,利用第1透镜为塑料透镜这一情况,将第1透镜的第2面设为深深凹陷到满足上式的程度的形状,并使用非球面透镜作为第1透镜、第2透镜和第3透镜。因此,能够作为广角镜头而改善像散和像场弯曲,因而能够提高分辨率。此外,能够减小透镜系统整体的F值。此外,由于在分别由具有正光焦度的双凸透镜构成的第2透镜与第3透镜之间配置有光圈,因此能够降低由温度变化引起的焦点位置的偏移。
在本发明中,优选的是,水平视场角为120度以上,在设所述第2透镜的阿贝数为ν2、所述第3透镜的阿贝数为ν3、所述第2透镜的折射率为n2时,
满足如下条件:
1.60<n2;
2.0≦ν3/ν2。
根据这种结构,除了能够改善像散和像场弯曲、减小F值以外,还能够改善色像差。
在本发明中,优选的是,水平视场角为90度以上且小于120度,在设所述第2透镜的阿贝数为ν2、所述第3透镜的阿贝数为ν3、所述第2透镜的折射率为n2时,
满足如下条件:
1.55<n2;
1.5<ν3/ν2<2.0。
根据这种结构,除了能够改善像散和像场弯曲、减小F值以外,还能够改善色像差。
在本发明中,优选的是,在所述第1透镜中,对位于物体侧的第1面施加硬质涂层。根据这种结构,即使在第1透镜为塑料透镜的情况下,第1面的耐损性和耐磨性也较高。因此,能够抑制由第1透镜的第1面的损伤或磨损引起的鬼影耀斑的产生。
在本发明中,优选的是,表示透镜系统整体的亮度的F值为2.4以下。
在本发明中,优选的是,在设所述第3透镜的第1面的曲率半径为R31(mm)、所述第3透镜的第2面的曲率半径为R32(mm)时,
满足如下条件:
R32<R31。
根据这种结构,能够进一步改善像散和像场弯曲。
在本发明中,优选的是,所述第2透镜和所述第3透镜的两面为非球面。
本发明的广角镜头为3组3块的透镜结构,且3块透镜为塑料。因此,既能够降低广角镜头的成本,又能够实现轻量化。此外,在本发明中,利用第1透镜为塑料透镜这一情况,将第1透镜的第2面设为深深凹陷到满足上式的程度的形状,并使用非球面透镜作为第1透镜、第2透镜和第3透镜。因此,能够作为广角镜头而改善像散和像场弯曲,因而能够提高分辨率。此外,能够减小透镜系统整体的F值。此外,由于在分别由具有正光焦度的双凸透镜构成的第2透镜与第3透镜之间配置有光圈,因此能够降低由温度变化引起的焦点位置的偏移。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的广角镜头的说明图。
图2是本发明的实施方式2的广角镜头的说明图。
图3是本发明的实施方式3的广角镜头的说明图。
图4是本发明的实施方式4的广角镜头的说明图。
图5是本发明的实施方式5的广角镜头的说明图。
标号说明
10第1透镜
20第2透镜
30第3透镜
40光圈
100广角镜头
具体实施方式
以下,参照附图,对应用了本发明的广角镜头的实施例进行说明。
[实施方式1]
图1是本发明的实施方式1的广角镜头的说明图,其中,图1的(a)是示出透镜结构的说明图,图1的(b)是示出倍率色像差特性的说明图,图1的(c)是示出像散/像场弯曲的说明图。在图1的(a)中,在表示各面1~9时,对非球面标注“*”。在图1的(b)中,示出了红色光R(波长486.1nm)、绿色光G(波长587.6nm)、蓝色光B(波长656.3nm)的色像差。在图1的(c)中,对矢状方向的特性标注S,对切线方向的特性标注T。而且,在后述的图2~图5中也相同。
如图1的(a)所示,本方式的广角镜头100由从物体侧起依次配置的第1透镜10、第2透镜20以及与第2透镜20之间设有光圈40的第3透镜30构成,具有3组3块的透镜结构。相对于第3透镜30,滤镜50或摄像元件60被配置在像侧。
此处,第1透镜10是两面为非球面且凸面朝向物体侧的负弯月形状的塑料透镜,第2透镜20是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜,第3透镜30是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜。在本方式中,第2透镜20和第3透镜30的两面为非球面。此外,在本实施例中,第1透镜10由耐候性和耐热性优异的丙烯树脂类的材质构成。第2透镜20由高折射高分散的聚碳酸酯类的材质构成。第3透镜30由比聚碳酸酯低廉的聚烯烃类的材质构成,这种聚烯烃类的材质具有吸水性低的优点。
表1示出了这样构成的广角镜头100的特性、各面的物理性质和非球面系数。
[表1]
有效焦距(f0) | 1.17毫米 |
总光程 | 9.590毫米 |
像中间F/# | 2.2 |
最大视场角 | 166度 |
水平视场角 | 136度 |
v2 | 24.0 |
v3 | 55.7 |
n2 | 1.636 |
R12 | 0.831毫米 |
v3/v2 | 2.32 |
R12/f0 | 0.74 |
面 | 半径 | 厚度 | Nd | vd | f |
1* | 11.100 | 1.400 | 1.492 | 57.8 | -1.913 |
2* | 0.831 | 1.930 | |||
3* | 2.710 | 1.375 | 1.636 | 24.0 | 3.402 |
4* | -8.580 | 0.320 | |||
5(停止) | 无限 | 0.470 | |||
6* | 5.200 | 2.140 | 1.532 | 55.7 | 2.291 |
7* | -1.363 | 1.000 | |||
8 | 无限 | 0.700 | 1.517 | 64.2 | |
9 | 无限 | 0.255 |
面 | K | A3 | A4 | A5 | A6 |
1 | -3.33000E+02 | -2.36000E-03 | 6.00000E-04 | 3.27000E-05 | -6.65000E-06 |
2 | -8.55000E-01 | 0.00000E+00 | -3.68000E-02 | 0.00000E+00 | 5.00000E-03 |
3 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -1.54000E-02 | 0.00000E+00 | -6.55000E-03 |
4 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -3.44000E-02 | 0.00000E+00 | 3.10000E-02 |
6 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -8.44000E-02 | 0.00000E+00 | 6.20000E-02 |
7 | -2.19000E+00 | 0.00000E+00 | -2.50000E-02 | 0.00000E+00 | 8.11000E-03 |
面 | A7 | A8 | A9 | A10 |
1 | -1.70000E-06 | 1.98000E-07 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
2 | 0.00000E+00 | 1.90000E-03 | 0.00000E+00 | -2.19000E-04 |
3 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
4 | 0.00000E+00 | -2.43000E-02 | 0.00000E+00 | 7.45000E-03 |
6 | 0.00000E+00 | -5.55000E-02 | 0.00000E+00 | 1.70000E-02 |
7 | 0.00000E+00 | -2.37000E-03 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
在表1的第1栏中,示出了以下项目:
透镜系统整体的焦距f0(Effective Focal Length:有效焦距)
物像间距离(Total Track:总光程)
透镜系统整体的F值(Image Space(像空间)F/#)
最大视场角(Max.Field Angle)
水平视场角(Horizontal Field Angle)
第2透镜20的阿贝数ν2
第3透镜30的阿贝数ν3
第2透镜20的折射率n2
第1透镜10的像侧的第2面2的中心处的曲率半径R12
第2透镜20与第3透镜30的阿贝数之比ν3/ν2
曲率半径R12与焦距f0之比R12/f0。
此外,在后述的表2~表5中也相同。
在表1的第2栏中,示出了各面的以下的项目:
曲率半径(Radius)
厚度(Thickness)
折射率Nd
阿贝数νd
焦距f。
曲率半径、厚度、焦距的单位是mm。此外,在后述的表2~表5中也相同。
在表1的第3栏和第4栏中,示出了以下式(式1)表示各面1~7的形状时的非球面系数A3~A10。在下式中,设光轴方向的轴为z,设与光轴垂直的方向上的高度为r,设圆锥系数为k,设曲率半径的倒数为c。此外,在后述的表2~表5中也相同。
[式1]
如表1所示,在本方式的广角镜头100中,F值为2.2,且为2.4以下。在第1透镜10中,位于像侧的第2面2的中心处的曲率半径R12为0.831mm,焦距f0为1.117mm。因此,R12/f0为0.74,广角镜头100满足如下条件a:
R12/f0≦0.9。
此外,在本方式的广角镜头100中,水平视场角为136度,且为120度以上。第2透镜20的阿贝数ν2为24.0,第3透镜30的阿贝数ν3为55.7,第2透镜20的折射率n2为1.636。因此,ν3/ν2为2.32,本方式的广角镜头100满足如下条件b1:
1.60<n2
2.0≦ν3/ν2。
此外,在本方式的广角镜头100中,在第3透镜30中,位于物体侧的第1面6的中心处的曲率半径R31为5.200mm,在第3透镜30中,位于像侧的第2面7的中心处的曲率半径R32为-1.363mm。因此,本方式的广角镜头100,满足如下条件c:
R32<R31。
这样,本方式的广角镜头100为3组3块的透镜结构,且3块透镜为塑料。因此,既能够降低广角镜头100的成本,又能够实现轻量化。此外,在本方式中,利用第1透镜10为塑料透镜这一情况,将第1透镜10的第2面2设为深深凹陷到满足条件a的程度的形状,并使用非球面透镜作为第1透镜10、第2透镜20和第3透镜30。因此,根据本方式,如图1的(c)所示,能够作为广角镜头而改善像散和像场弯曲,因而能够提高分辨率,减小透镜系统整体的F值。此外,即使在各透镜的折射率随着温度变化而变化的情况下,由于中间隔有光圈40的第2透镜20和第3透镜30的透镜形状是由具有相同的正光焦度的双凸形状构成的,因此,因温度变化而产生的第2透镜20的像差与第3透镜30的像差通过彼此的像差而被抵消,从而能够降低由温度变化引起的焦点位置的偏移。此外,由于将第1透镜10的第2面2设为深深凹陷到满足条件a的程度的形状,使得第1透镜10的负光焦度增大,但是,通过将第2透镜20与第3透镜30设为双凸透镜,能够增大正光焦度,缩短焦距。此外,由于本方式的广角镜头100满足条件b1,因此,如图1的(b)所示,能够改善色像差。
[实施方式2]
图2是本发明的实施方式2的广角镜头的说明图,其中,图2的(a)是示出透镜结构的说明图,图2的(b)是示出倍率色像差特性的说明图,图2的(c)是示出像散/像场弯曲的说明图。此外,由于本方式和后述的实施方式3、4、5的基本结构与实施方式1相同,因而对于对应的部分,标注相同的符号并省略它们的说明。
如图2的(a)所示,本方式的广角镜头100与实施方式1相同,也由从物体侧起依次配置的第1透镜10、第2透镜20以及与第2透镜20之间设有光圈40的第3透镜30构成,具有3组3块的透镜结构。相对于第3透镜30,滤镜50和摄像元件60被配置在像侧。第1透镜10是两面为非球面且凸面朝向物体侧的负弯月形状的塑料透镜,第2透镜20是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜,第3透镜30是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜。在本方式中,第2透镜20和第3透镜30的两面为非球面。此外,在本实施例中,第1透镜10由耐候性和耐热性优异的丙烯树脂类的材质构成。第2透镜20由高折射高分散的聚碳酸酯类的材质构成。第3透镜30由比聚碳酸酯低廉的聚烯烃类的材质构成,这种聚烯烃类的材质具有吸水性低的优点。
表2示出了这样构成的广角镜头100的特性、各面的物理性质和非球面系数。
[表2]
如表2所示,在本方式的广角镜头100中,F值为2.2,且为2.4以下。在第l透镜10中,位于像侧的第2面2的中心处的曲率半径R12为0.750mm,焦距F0为1.013mm。因此,R12/f0为0.74,广角镜头100满足如下条件a:
有效焦距(f0) | 1.013毫米 |
总光程 | 9.655毫米 |
像空间F/# | 2.2 |
最大视场角 | 165度 |
水平视场角 | 136度 |
v2 | 24.0 |
V3 | 55.7 |
n2 | 1.636 |
R12 | 0.750毫米 |
V3/y2 | 2.32 |
R12/f0 | 0.74 |
面 | 半径 | 厚度 | Nd | Vd | f |
1* | 10.000 | 1.300 | 1.492 | 57.8 | -1.730 |
2* | 0.750 | 2100 | |||
3* | 2.710 | 1.375 | 1.636 | 24.0 | 3.402 |
4* | -8.580 | 0.320 | |||
5(停止) | 无限 | 0.456 | |||
6* | 5.200 | 21.59 | 1.532 | 55.7 | 2.293 |
7* | -1.363 | 1.000 | |||
8 | 无限 | 0.700 | 1.517 | 64.2 | |
9 | 无限 | 0.245 |
面 | K | A3 | A4 | A5 | A6 |
1 | -3.35000E+02 | —2.90000E-03 | 6.70000E-04 | 4.30000E-05 | -6.12000E-06 |
2 | -8.35000E-01 | 0.00000E+00 | -7.30000E-02 | 0.00000E+00 | 1.76000E-02 |
3 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -1.54000E-02 | 0.00000E+00 | -6.55000E-03 |
4 | O.00000E+00 | 0.00000E+00 | -3.44000E-02 | O.00000E+00 | 3.10000E-02 |
6 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -8.44000E-02 | 0.00000E+00 | 6.20000E-02 |
7 | -2.19000E+00 | O.00000E+00 | -2.50000E-02 | 0.00000E+00 | 8.11000E-03 |
面 | A7 | A8 | A9 | AIO |
1 | -1.80000E-06 | 1.70000E-07 | O.00000E+00 | 0.00000E+00 |
2 | 0.00000E+00 | -4.60000E-03 | O.00000E+00 | 4.90000E-04 |
3 | O.00000E+00 | O.00000E+00 | O.00000E+00 | 0.00000E+00 |
4 | O.00000E+00 | -2.43000E-02 | 0.00000E+OO | 7.45000E-03 |
6 | O.00000E+00 | -5.55000E-02 | 0.00000E+00 | 1.70000E-02 |
7 | O.00000E+00 | -2.37000E-03 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
R12/f0≦0.9。
此外,在本方式的广角镜头100中,水平视场角为136度,且为120度以上。此外,第2透镜20的阿贝数ν2为24.0,第3透镜30的阿贝数ν3为55.7,第2透镜20的折射率n2为1.636。因此,ν3/ν2为2.32,本方式的广角镜头100满足如下条件b1:
1.60<n2
2.0≦ν3/ν2。
此外,在本方式的广角镜头100中,在第3透镜30中,位于物体侧的第1面6的中心处的曲率半径R31为5.200mm,在第3透镜30中,位于像侧的第2面7的中心处的曲率半径R32为-1.363mm。因此,本方式的广角镜头100满足如下条件c:
R32<R31。
这样,本方式的广角镜头100也与实施方式1一样,满足条件a、条件b1。因此,如图2的(c)所示,能够作为广角镜头而改善像散和像场弯曲,因而能够提高分辨率。此外,能够减小透镜系统整体的F值。此外,如图2的(b)所示,起到能够改善色像差等与实施方式1相同的效果。
[实施方式3]
图3是本发明的实施方式3的广角镜头的说明图,其中,图3的(a)是示出透镜结构的说明图,图3的(b)是示出倍率色像差特性的说明图,图3的(c)是示出像散/像场弯曲的说明图。
如图3的(a)所示,本方式的广角镜头100与实施方式1相同,也由从物体侧起依次配置的第1透镜10、第2透镜20以及与第2透镜20之间设有光圈40的第3透镜30构成,具有3组3块的透镜结构。相对于第3透镜30,滤镜50和摄像元件60被配置在像侧。第1透镜10是两面为非球面且凸面朝向物体侧的负弯月形状的塑料透镜,第2透镜20是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜,第3透镜30是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜。在本方式中,第2透镜20和第3透镜30的两面为非球面。此外,在本实施例中,第1透镜10由耐候性和耐热性优异的丙烯树脂类的材质构成。第2透镜20由高折射高分散的聚碳酸酯类的材质构成。第3透镜30由比聚碳酸酯低廉的聚烯烃类的材质构成,这种聚烯烃类的材质具有吸水性低的优点。
表3示出了这样构成的广角镜头100的特性、各面的物理性质和非球面系数。
[表3]
有效焦距(f0) | 1.121毫米 |
总光程 | 10.528毫米 |
像空间F/# | 2.2 |
最大视场角 | 147度 |
水平视场角 | 122度 |
v2 | 24.0 |
V3 | 55.7 |
n2 | 1.636 |
R12 | 0.899毫米 |
V3/v2 | 2.32 |
R12/f0 | 0.80 |
面 | 半径 | 厚度 | Nd | Vd | f |
1* | 17.752 | 1.300 | 1.492 | 57.8 | -1.976 |
2* | 0.899 | 2.305 | |||
3* | 2.856 | 1.713 | 1.636 | 24.0 | 3.591 |
4* | -8.705 | 0.559 | |||
5(停止) | 无限 | 0.462 | |||
6* | 5.058 | 2.240 | 1.532 | 55.7 | 2.471 |
7* | -1.501 | 1.000 | |||
8 | 无限 | 0.700 | 1.517 | 64.2 | |
9 | 无限 | 0.250 |
面 | K | A3 | A4 | A5 | A6 |
1 | -3.50000E+02 | -2.03937E-03 | 3.51935E-04 | 1.50502E-05 | -3.86938E-06 |
2 | -8.68838E-01 | 0.00000E+00 | -2.79163E-02 | 0.00000E+00 | 2.07843E-03 |
3 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -1.03025E-02 | 0.00000E+00 | -2.85853E-03 |
4 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -2.13424E-02 | 0.00000E+00 | 1.57573E-02 |
6 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 6.71637E-02 | 0.00000E+00 | 3.42116E-02 |
7 | -2.26282E+00 | 0.00000E+00 | -1.30774E-02 | 0.00000E+00 | 3.87030E-03 |
面 | A7 | A8 | A9 | A10 |
1 | -7.31224E-07 | 9.66134E-08 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
2 | 0.00000E+00 | 5.57007E-04 | 0.00000E+00 | -1.34951E-04 |
3 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
4 | 0.00000E+00 | -8.32999E-03 | 0.00000E+00 | 1.75476E-03 |
6 | 0.00000E+00 | -1.54475E-02 | 0.00000E+00 | -8.98185E-04 |
7 | 0.00000E+00 | -1.5154E-03 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
如表3所示,在本方式的广角镜头100中,F值为2.2,且为2.4以下。在第1透镜10中,位于像侧的第2面2的中心处的曲率半径R12为0.899mm,焦距f0为1.121mm。因此,R12/f0为0.80,广角镜头100满足如下条件a:
R12/f0≦0.9。
此外,在本方式的广角镜头100中,水平视场角为122度,且为120度以上。第2透镜20的阿贝数ν2为24.0,第3透镜30的阿贝数ν3为55.7,第2透镜20的折射率n2为1.636。因此,ν3/ν2为2.32,本方式的广角镜头100满足如下条件b1:
1.60<n2
2.0≦ν3/ν2。
此外,在本方式的广角镜头100中,在第3透镜30中,位于物体侧的第1面6的中心处的曲率半径R31为5.058mm,在第3透镜30中,位于像侧的第2面7的中心处的曲率半径R32为-1.501mm。因此,本方式的广角镜头100满足如下条件c:
R32<R31。
这样,本方式的广角镜头100也与实施方式1一样,满足条件a、条件b1。因此,如图3的(c)所示,能够作为广角镜头而改善像散和像场弯曲,因而能够提高分辨率。此外,能够减小透镜系统整体的F值。此外,如图3的(b)所示,起到能够改善色像差等与实施方式1相同的效果。
[实施方式4]
图4是本发明的实施方式4的广角镜头的说明图,其中,图4的(a)是示出透镜结构的说明图,图4的(b)是示出倍率色像差特性的说明图,图4的(c)是示出像散/像场弯曲的说明图。
如图4的(a)所示,本方式的广角镜头100与实施方式1相同,也由从物体侧起依次配置的第1透镜10、第2透镜20以及与第2透镜20之间设有光圈40的第3透镜30构成,具有3组3块的透镜结构。此外,相对于第3透镜30,滤镜50和摄像元件60被配置在像侧。第1透镜10是两面为非球面且凸面朝向物体侧的负弯月形状的塑料透镜,第2透镜20是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜,第3透镜30是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜。在本方式中,第2透镜20和第3透镜30的两面为非球面。此外,在本实施例中,第1透镜10由耐候性和耐热性优异的丙烯树脂类的材质构成。第2透镜20由高折射高分散的聚碳酸酯类的材质构成。第3透镜30由比聚碳酸酯低廉的聚烯烃类的材质构成,这种聚烯烃类的材质具有吸水性低的优点。
表4示出了这样构成的广角镜头100的特性、各面的物理性质和非球面系数。
[表4]
有效焦距(f0) | 1.023毫米 |
总光程 | 9.305毫米 |
像空间F/# | 2.2 |
最大视场角 | 166度 |
水平视场角 | 137度 |
v2 | 24.0 |
v3 | 55.7 |
n2 | 1.636 |
R12 | 0.806毫米 |
v3/v2 | 2.32 |
R12/f0 | O.79 |
面 | 半径 | 厚度 | Nd | vd | f |
1* | 11.039 | 1.200 | 1.492 | 57.8 | -1.840 |
2* | 0.806 | 2.053 | |||
3* | 2.708 | 1.395 | 1.636 | 24.0 | 3.362 |
4* | -8.104 | 0.391 | |||
5(停止) | 无限 | 0.427 | |||
6* | 4.548 | 1.996 | 1.532 | 55.7 | 2.216 |
7* | -1.347 | 0.800 | |||
8 | 无限 | 0.700 | 1.517 | 64.2 | |
9 | 无限 | 0.344 |
面 | k | A3 | A4 | A5 | A6 |
1 | -3.34603E+02 | -2.38477E-03 | 5.91820E-04 | 3.48253E-05 | -6.87715E-06 |
2 | -8.56061E-01 | 0.00000E+00 | -3.91947E-02 | 0.00000E+00 | 4.58656E-03 |
3 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -1.45071E-02 | 0.00000E+00 | -6.28849E-03 |
4 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -3.52078E-02 | 0.00000E+00 | 3.31132E-02 |
6 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -8.99860E-02 | 0.00000E+00 | 6.00237E-02 |
7 | -2.26270E+00 | 0.00000E+00 | -2.43856E-02 | 0.00000E+00 | 7.91212E-03 |
面 | A7 | A8 | A9 | A10 |
1 | -1.71354E-06 | 2.00284E-07 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
2 | 0.00000E+00 | 1.91777E-03 | 0.00000E+00 | -1.75548E-04 |
3 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
4 | 0.00000E+00 | -2.33263E-02 | 0.00000E+00 | 6.49569E-03 |
6 | 0.00000E+00 | -5.31142E-02 | 0.00000E+00 | 1.84182E-02 |
7 | 0.00000E+00 | -2.55209E-03 | 0.00000E+00 | O.00000E+00 |
如表4所示,在本方式的广角镜头100中,F值为2.2,且为2.4以下。在第1透镜10中,位于像侧的第2面2的中心处的曲率半径R12为0.806mm,焦距f0为1.023mm。因此,R12/f0为0.79,广角镜头100满足如下条件a:
R12/f0≦0.9。
此外,在本方式的广角镜头100中,水平视场角为137度,且为120度以上。第2透镜20的阿贝数ν2为24.0,第3透镜30的阿贝数ν3为55.7,第2透镜20的折射率n2为1.636。因此,ν3/ν2为2.32,本方式的广角镜头100满足如下条件b1:
1.60<n2
2.0≦ν3/ν2。
此外,在本方式的广角镜头100中,在第3透镜30中,位于物体侧的第1面6的中心处的曲率半径R31为4.548mm,在第3透镜30中,位于像侧的第2面7的中心处的曲率半径R32为-1.347mm。因此,本方式的广角镜头100满足如下条件c:
R32<R31。
这样,本方式的广角镜头100也与实施方式1一样,满足条件a、条件b1。因此,如图4的(c)所示,能够作为广角镜头而改善像散和像场弯曲,因而能够提高分辨率。此外,能够减小透镜系统整体的F值。此外,如图4的(b)所示,起到能够改善色像差等与实施方式1相同的效果。
[实施方式5]
图5是本发明的实施方式5的广角镜头的说明图,其中,图5的(a)是示出透镜结构的说明图,图5的(b)是示出倍率色像差特性的说明图,图5的(c)是示出像散/像场弯曲的说明图。
如图5的(a)所示,本方式的广角镜头100与实施方式1相同,也由从物体侧起依次配置的第1透镜10、第2透镜20以及与第2透镜20之间设有光圈40的第3透镜30构成,具有3组3块的透镜结构。此外,相对于第3透镜30,滤镜50和摄像元件60被配置在像侧,在滤镜50与摄像元件60之间,配置有透光性的罩70、80。第1透镜10是两面为非球面且凸面朝向物体侧的负弯月形状的塑料透镜,第2透镜20是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜,第3透镜30是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜。在本方式中,第2透镜20和第3透镜30的两面为非球面。
此外,在本实施例中,第1透镜10由耐候性和耐热性优异的丙烯树脂类的材质构成。第2透镜20由聚碳酸酯类的材质构成。第3透镜30由吸水性低聚烯烃类的材质构成。
表5示出了这样构成的广角镜头100的特性、各面的物理性质和非球面系数。
[表5]
有效焦距(f0) | 2.140毫米 |
总光程 | 12.560毫米 |
像空间F/# | 2.0 |
最大视场角 | 114度 |
水平视场角 | 92度 |
y2 | 30.2 |
V3 | 55.7 |
n2 | 1.583 |
R12 | 1.405毫米 |
V3/V2 | 1.84 |
R12/f0 | 0.66 |
面 | 半径 | 厚度 | Nd | vd | f |
1* | 21.100 | 1.000 | 1.492 | 57.8 | -3.114 |
2* | 1.405 | 1.930 | |||
3* | 5.600 | 1.830 | 1.583 | 30.2 | 8.389 |
4* | -34.000 | 1.454 | |||
5(停止) | 无限 | 0.141 | |||
6* | 3.900 | 1.500 | 1.532 | 55.7 | 3.474 |
7* | -3.040 | 0.300 | |||
8 | 无限 | 0.300 | 1.517 | 64.2 | |
9 | 无限 | 0.760 | |||
10 | 无限 | 1.220 | 1.544 | 70.1 | |
11 | 无限 | 0.180 | |||
12 | 无限 | 0.750 | 1.517 | 64.2 | |
13 | 无限 | 1.195 |
面 | k | A3 | A4 | A5 | A6 |
1 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -1.10000E-03 | 0.00000E+00 | 1.83000E-05 |
2 | -8.35000E-01 | 0.00000E+00 | 1.20000E-02 | 0.00000E+00 | 5.30000E-04 |
3 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -6.41000E-03 | 0.00000E+00 | -1.08000E-03 |
4 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -5.64000E-03 | 0.00000E+00 | -7.50000E-04 |
6 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -3.15000E-03 | 0.00000E+00 | 1.10000E-03 |
7 | -2.80000E+00 | 0.00000E+00 | 3.36000E-03 | 0.00000E+00 | 8.61000E-04 |
面 | A7 | A8 | A9 | A10 |
1 | 0.00000E+00 | 4.38000E-07 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
2 | 0.00000E+00 | -2.14000E-04 | 0.00000E+00 | O.00000E+00 |
3 | 0.00000E+00 | -1.34000E-04 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
4 | 0.00000E+00 | 3.32000E-04 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
6 | 0.00000E+00 | 4.68000E-04 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
7 | 0.00000E+00 | 5.56000E-04 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
如表5所示,在本方式的广角镜头100中,F值为2.0,且为2.4以下。在第1透镜10中,位于像侧的第2面2的中心处的曲率半径R12为1.405mm,焦距f0为2.140mm。因此,R12/f0为0.66,广角镜头100满足如下条件a:
R12/f0≦0.9。
此外,在本方式的广角镜头100中,水平视场角为92度,为90度以上且小于120度。第2透镜20的阿贝数ν2为30.2,第3透镜30的阿贝数ν3为55.7,第2透镜20的折射率n2为1.583。因此,ν3/ν2为1.84,本方式的广角镜头100满足如下条件b2:
1.55<n2
1.5<ν3/ν2<2.0。
此外,在本方式的广角镜头100中,在第3透镜30中,位于物体侧的第1面6的中心处的曲率半径R31为3.900mm,在第3透镜30中,位于像侧的第2面7的中心处的曲率半径R32为-3.040mm。因此,本方式的广角镜头100满足如下条件c:
R32<R31。
这样,本方式的广角镜头100满足条件a、条件b2。因此,如图5的(c)所示,能够作为广角镜头而改善像散和像场弯曲,因而能够提高分辨率。此外,能够减小透镜系统整体的F值。此外,如图5的(b)所示,起到能够改善色像差等与实施方式1相同的效果。
[实施方式1~5的改良例]
在上述实施方式1~5的广角镜头100中,优选的是,在第1透镜10中,对位于物体侧的第1面1施加由金属氧化膜等的透光层构成的硬质涂层。根据这种结构,即使在第1透镜10为塑料透镜的情况下,也能够提高第1面1的耐损性和耐磨性。因此,能够抑制由第1透镜10的第1面1处的损伤或磨损引起的鬼影耀斑的产生。
[其它实施方式]
除了上述实施方式以外,还研究了各种透镜结构,结果发现,如果满足如下条件a:
R12/f0≦0.9,
则能够作为广角镜头而改善像散和像场弯曲等,并减小透镜系统整体的F值。不过,在R12/f0超过0.9时,第1透镜10的第2面2变得凹陷较浅,从非球面形状接近球面形状,不能校正像差。因此,上述条件a的范围是优选的。此外,R12/f0越小于0.9,则第1透镜10的第2面2就凹陷得越深,因此玻璃难以进行成形,但是,通过使用塑料能够容易地进行成形。
此外,在水平视场角为120度以上的情况下,如果满足如下条件b1,即可改善色像差。不过,在n2为1.60以下的情况下或在2.0>ν3/ν2的情况下,色像差的优点降低。因此,上述条件b1的范围是优选的。
此外,在水平视场角为90度以上且小于120度的情况下,即使满足条件b2也不能充分降低色像差。
此外,在上述实施方式中,第2透镜20和第3透镜30的两面为非球面,但是,也可以对第2透镜20和第3透镜30中的一方或者双方使用一面为非球面的塑料透镜。
Claims (7)
1.一种广角镜头,其特征在于,
该广角镜头由从物体侧起依次配置的第1透镜、第2透镜以及与该第2透镜之间设有光圈的第3透镜构成,
所述第1透镜是两面为非球面且凸面朝向物体侧的负弯月形状的塑料透镜,
所述第2透镜是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜,
所述第3透镜是至少一个面为非球面的双凸形状的塑料透镜,
在所述第1透镜中,在设位于像侧的第2面的中心处的曲率半径为R12毫米、镜头系统整体的焦距为f0毫米时,满足如下条件:
R12/f0≦0.9。
2.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
水平视场角为120度以上,
在设所述第2透镜的阿贝数为ν2、所述第3透镜的阿贝数为ν3、所述第2透镜的折射率为n2时,满足如下条件:
1.60<n2;
2.0≦ν3/ν2。
3.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
水平视场角为90度以上且小于120度,
在设所述第2透镜的阿贝数为ν2、所述第3透镜的阿贝数为ν3、所述第2透镜的折射率为n2时,满足如下条件:
1.55<n2;
1.5<ν3/ν2<2.0。
4.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
在所述第1透镜中,对位于物体侧的第1面施加了硬质涂层。
5.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
表示镜头系统整体的亮度的F值为2.4以下。
6.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
在设所述第3透镜的第1面的曲率半径为R31毫米、所述第3透镜的第2面的曲率半径为R32毫米时,满足如下条件:
R32<R31。
7.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
所述第2透镜和所述第3透镜的两面为非球面。
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