CN106249389B

CN106249389B - 摄像镜头

Info

Publication number: CN106249389B
Application number: CN201511010423.2A
Authority: CN
Inventors: 久保田洋治; 久保田贤一; 平野整; 深谷尚生
Original assignee: Kantatsu Co Ltd
Current assignee: Tokyo Visionary Optics Co Ltd
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2020-05-08
Anticipated expiration: 2035-12-29
Also published as: CN205333956U; US10330893B2; CN106249389A; US20160356989A1; US9835825B2; JP6501635B2; JP2017003703A; US20180045920A1

Abstract

本发明提供一种良好地修正各像差的小型的摄像镜头。摄像镜头从物体侧向像面侧依次配置具有正的光焦度的第一透镜(L1)、具有负的光焦度的第二透镜(L2)、具有正的光焦度的第三透镜(L3)、第四透镜(L4)、第五透镜(L5)和第六透镜(L6)而构成。其中，第五透镜(L5)形成为像面侧的面的曲率半径为正的形状。在该结构中，在将整个镜头系统的焦距设为f，将第五透镜(L5)和第六透镜(L6)的合成焦距设为f56，将第一透镜(L1)和第二透镜(L2)之间的光轴上的距离设为D12，将第二透镜(L2)和第三透镜(L3)之间的光轴上的距离设为D23时，摄像镜头满足以下的各条件式：f56<0，2<D23/D12<20，0.3<(D12/f)×100<1.5，2<(D23/f)×100<10。

Description

摄像镜头

技术领域

本发明涉及一种在CCD传感器或COMS传感器等摄像元件上形成被摄体图像的摄像镜头，涉及适合于装入在便携电话机、便携信息终端等便携设备中内置的摄像机、数码静物相机、安防摄像机、车载摄像机、网络摄像机等比较小型的摄像机的摄像镜头。

背景技术

近年来，代替以语音通话为主体的便携电话机，除了语音通话功能以外还能够执行各种应用程序软件的多功能便携电话机、所谓智能手机(smart phone)得到了普及。通过在智能手机上执行应用程序软件，能够在智能手机上实现例如数码静物相机、车载导航仪等的功能。为了实现这样的各种功能，在智能手机的几乎全部机型中安装了摄像机。

智能手机的产品群，从入门型号到高端型号由各种规格的产品构成。其中，对于装入高端型号的摄像镜头当然要求小型化，另外要求具有还能够对应近年来高像素化的摄像元件的高分辨率的镜头结构。

作为用于实现高分辨率的摄像镜头的方法之一，有增加构成摄像镜头的透镜的枚数的方法。但是，这样的透镜枚数的增加容易造成摄像镜头的大型化，不利于装入上述智能手机等的小型的摄像机。在摄像镜头的开发中，需要在实现摄像镜头的高分辨率化的同时，还将重点放在光学全长(Total Track Length)的缩短上。

近年来，摄像元件的高像素化技术、图像处理技术取得了显著的进步，与缩短光学全长相比，摄像镜头的开发的中心正在向实现高分辨率的镜头结构转移。最近，通过将与智能手机分体的摄像单元安装到智能手机上，来得到即使与数码静物相机相比也不逊色的图像。

由6枚透镜构成的镜头结构，由于构成摄像镜头的透镜的枚数多，所以设计上的自由度高，存在能够平衡良好地实现高分辨率的摄像镜头所需的各像差的良好修正和摄像镜头的小型化的可能性。作为6枚结构的摄像镜头，例如已知专利文献1所记载的摄像镜头。

专利文献1所记载的摄像镜头，配置将凸面朝向物体侧的正的第一透镜、将凹面朝向像面侧的负的第二透镜、将凹面朝向物体侧的负的第三透镜、将凸面朝向像面侧的正的第四透镜以及第五透镜、将凹面朝向物体侧的负的第六透镜而构成。在该专利文献1的摄像镜头中，通过满足和第一透镜的焦距与第三透镜的焦距之比、以及第二透镜的焦距与整个镜头系统的焦距之比有关的条件式，实现了畸变和色像差的良好修正。

便携电话机、智能手机的高功能化、小型化逐年发展，对摄像镜头要求的小型化的水平比以前也提高了。上述专利文献1所记载的摄像镜头，从第一透镜的物体侧的面到摄像元件的像面的距离长，因此与这样的要求对应地，在实现摄像镜头的进一步小型化同时实现良好的像差修正方面自然产生限制。此外，也有上述那样与便携电话机、智能手机分体地构成摄像机来放宽针对摄像镜头的小型化的要求水平的方法，但摄像机内置型的便携电话机或智能手机在便利性、便携性的方面占优势，因此依然存在对小型并且高分辨率的摄像镜头的要求。

这样的问题并不是装入便携电话机、智能手机中的摄像镜头所特有的问题，在装入近年来高功能化、小型化特别发展了的数码静物相机、便携信息终端、安防摄像机、车载摄像机、网络摄像机等比较小型的摄像机的摄像镜头中也是共通的问题。

专利文献1：日本特开2013-195587号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种小型且能够良好地修正各像差的摄像镜头。

为了达成上述目的，本发明的摄像镜头从物体侧向像面侧依次配置具有正的光焦度的第一透镜、具有负的光焦度的第二透镜、具有正的光焦度的第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜而构成。第五透镜形成为像面侧的面的曲率半径为正的形状。另外，在将整个镜头系统的焦距设为f，将第五透镜和第六透镜的合成焦距设为f56，将第一透镜和第二透镜之间的光轴上的距离设为D12，将第二透镜和第三透镜之间的光轴上的距离设为D23时，本发明的摄像镜头满足以下的条件式(1)～(4)。

f56<0 (1)

2<D23/D12<20 (2)

0.3<(D12/f)×100<1.5 (3)

2<(D23/f)×100<10 (4)

条件式(1)是用于在实现摄像镜头的小型化的同时，良好地修正色像差和畸变的条件。另外，条件式(1)也是用于将从摄像镜头出射的光线向摄像元件的入射角度抑制在主光线角度(CRA：Chief Ray Angle)的范围内的条件。如公知的那样，在摄像元件中，能够取入其像面的光线的范围被确定为CRA。CRA的范围外的光线向摄像元件的入射成为阴影(shading)的原因，成为实现良好的成像性能方面的障碍。

若合成焦距f56的值从条件式(1)偏离，则第一透镜和第三透镜所具有的正的光焦度相对减弱，因此容易将从摄像镜头出射的光线的入射角度抑制在CRA的范围内，但难以进行摄像镜头的小型化。关于各像差的修正，有利于轴上色像差的修正，但畸变向负方向增大，并且倍率色像差变得修正不足(相对于基准波长的成像点，短波长的成像点向接近光轴的方向移动)，难以得到良好的成像性能。

条件式(2)是用于平衡良好地将色像差、像散以及畸变分别抑制在良好的范围内的条件。若超过上限值“20”，则轴上色像差变得修正过度(相对于基准波长的焦点位置，短波长的焦点位置向像面侧移动)，并且在图像中间部倍率色像差变得修正过度(相对于基准波长的成像点，短波长的成像点向从光轴远离的方向移动)。另外，畸变向负方向增大，并且像散中的弧矢像面向物体侧弯曲，因此难以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值“2”，则有利于色像差、畸变的修正，但针对轴外光束像散差增大，难以得到良好的成像性能。

此外，为了在良好地修正各像差的同时实现摄像镜头的小型化，优选除了条件式(2)以外，还满足条件式(3)和(4)。

在将整个镜头系统的焦距设为f，将第一透镜至第三透镜的合成焦距设为f123时，上述结构的摄像镜头优选满足以下的条件式(5)。

0.5<f123/f<1.5 (5)

条件式(5)是用于平衡良好地将色像差、像散、像面弯曲以及畸变分别抑制在良好的范围内的条件。若超过上限值“1.5”，则有利于轴上色像差的修正。但是，像散差增大，并且畸变向正方向增大，因此难以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值“0.5”，则有利于倍率色像差的修正，但畸变向负方向增大，并且成像面向物体侧弯曲，成为像面弯曲修正不足的状态。因此，难以得到良好的成像性能。

在上述结构的摄像镜头中，优选还满足以下的条件式(5A)。

0.7<f123/f<1.4 (5A)

在将第二透镜的焦距设为f2，将第一透镜至第三透镜的合成焦距设为f123时，上述结构的摄像镜头优选满足以下的条件式(6)。

-1.7<f2/f123/f<-0.7 (6)

条件式(6)是用于良好地修正色像差、像散以及像面弯曲的条件。若超过上限值“-0.7”，则轴上色像差和倍率色像差都变得修正过度。另外，像散中的弧矢像面向物体侧弯曲，像散差增大，并且成像面的周边部向像面侧弯曲而成为像面弯曲修正过度的状态。因此，难以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值“-1.7”，则有利于倍率色像差的修正，但轴上色像差变得修正不足(相对于基准波长的焦点位置，短波长的焦点位置向物体侧移动)。另外，像散中的弧矢像面向物体侧弯曲，像散差增大，并且成像面的周边部向物体侧弯曲。在该情况下，也难以得到良好的成像性能。

在将第二透镜的焦距设为f2，将第三透镜的焦距设为f3时，上述结构的摄像镜头优选满足以下的条件式(7)。

-1.3<f2/f3<-0.3 (7)

条件式(7)是用于在实现摄像镜头的小型化的同时，良好地修正色像差、像散、畸变以及彗差的条件。若超过上限值“-0.3”，则有利于摄像镜头的小型化，但像散中的弧矢像面向物体侧弯曲，像散差增大。另外，对于轴外光束，内方彗差增大，因此难以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值“-1.3”，则后焦距(back focal length)增大，因此难以进行摄像镜头的小型化。另外，畸变向负方向增大，并且像散增大。针对轴外光束产生外方彗差。因此，难以得到良好的成像性能。

在将整个镜头系统的焦距设为f，将第三透镜的焦距设为f3时，上述结构的摄像镜头优选满足以下的条件式(8)。

0.5<f3/f<3.0 (8)

条件式(8)是用于在实现摄像镜头的小型化的同时，平衡良好地将色像差、畸变、彗差以及像散抑制在良好的范围内的条件。若超过上限值“3.0”，则有利于摄像镜头的小型化和轴上色像差的修正。但是，畸变向正方向增大，并且像散中的弧矢像面向像面侧弯曲，像散差增大。因此，难以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值“0.5”，则难以进行摄像镜头的小型化，并且难以修正畸变、像散、像面弯曲以及彗差，难以得到良好的成像性能。具体地说，畸变向负方向增大，并且像散中的弧矢像面向物体侧弯曲，像散差增大。另外，成像面的周边部向物体侧弯曲而成为像面弯曲修正不足的状态，并且外方彗差增大。

在上述结构的摄像镜头中，优选还满足以下的条件式(8A)。

0.5<f3/f<2.5 (8A)

在将第三透镜的焦距设为f3，将第四透镜的焦距设为f4时，上述结构的摄像镜头优选满足以下的条件式(9)。

-1.0<f3/f4<-0.01 (9)

条件式(9)是用于在实现摄像镜头的小型化的同时，良好地修正像散、色像差以及畸变的条件。若超过上限值“-0.01”，则有利于摄像镜头的小型化，但难以确保后焦距。另外，轴上色像差和倍率色像差都变得修正过度，难以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值“-1.0”，则容易修正轴上色像差，但倍率色像差变得修正不足。另外，像散中的弧矢像面向物体侧弯曲，像散差增大，并且成为像面弯曲修正不足的状态。畸变向负方向增大。因此，难以得到良好的成像性能。

在上述结构的摄像镜头中，第一透镜具有曲率半径为正的物体侧的面，在将其像面侧的面的曲率半径设为R1r，将整个镜头系统的焦距设为f时，优选满足以下的条件式(10)。

3.0<|R1r|/f (10)

条件式(10)是用于在实现摄像镜头的小型化的同时，良好地修正像散以及彗差的条件。若该条件式的值变得小于“3.0”，则后焦距增大，因此难以进行摄像镜头的小型化。另外，像散差增大，并且针对轴外光束，外方彗差增大，因此难以得到良好的成像性能。

在上述结构的摄像镜头中，第二透镜具有曲率半径为负的物体侧的面和曲率半径为正的像面侧的面，在将其物体侧的面的曲率半径设为R2f，将其像面侧的面的曲率半径设为R2r时，优选满足以下的条件式(11)。

-100<R2f/R2r (11)

在本发明的摄像镜头中，优选第二透镜形成为物体侧的面的曲率半径为负、像面侧的面的曲率半径为正的形状，即在光轴附近为双凹透镜的形状。另外，在第二透镜形成为这样的形状的情况下，优选还满足上述条件式(11)。条件式(11)是用于规定第二透镜的光轴附近的形状，良好地修正像散和畸变的条件。若从条件式(11)偏离，则畸变向负方向增大，并且像散中的子午像面的周边部向像面侧弯曲，像散差增大，因此难以得到良好的成像性能。

在将第三透镜的物体侧的面的曲率半径设为R3f，将第三透镜的像面侧的面的曲率半径设为R3r时，上述结构的摄像镜头优选满足以下的条件式(12)。

-2.0<R3f/R3r<0.6 (12)

条件式(12)是用于良好地修正畸变、像散、像面弯曲以及彗差的条件。若超过上限值“0.6”，则畸变向负方向增大，并且像散中的弧矢像面向物体侧弯曲。另外，成为像面弯曲修正不足的状态，并且针对轴外光束，外方彗差增大，因此难以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值“-2.0”，则有利于畸变的修正，但像散差、彗差增大。因此，在该情况下也难以得到良好的成像性能。

此外，在本发明中，如上述那样使用曲率半径的符号来确定透镜的形状。曲率半径为正还是为负依照普通的定义，即依照以下的定义：将光的前进方向设为正，在从透镜面看来曲率中心位于像面侧的情况下将曲率半径设为正，在曲率中心位于物体侧的情况下将曲率半径设为负。因此，“曲率半径为正的物体侧的面”是指物体侧的面是凸面，“曲率半径为负的物体侧的面”是指物体侧的面是凹面。另外，“曲率半径为正的像面侧的面”是指像面侧的面是凹面，“曲率半径为负的像面侧的面”是指像面侧的面是凸面。此外，本说明书中的曲率半径是指近轴的曲率半径，有时不符合镜头截面图中的透镜的概形。

在将第二透镜的阿贝数设为νd2，将第三透镜的阿贝数设为νd3时，本发明的摄像镜头优选满足以下的条件式(13)和(14)。

15<νd2<35 (13)

40<νd3<75 (14)

条件式(13)和(14)是用于良好地修正色像差的条件。在本发明的摄像镜头中，第二透镜具有负的光焦度，第三透镜具有正的光焦度。如条件式(13)和(14)所示，由高色散的材料形成负透镜，并且由低色散的材料形成正透镜，由此能够良好地修正色像差。

在条件式(13)中，若超过上限值“35”，则轴上色像差和倍率色像差都变得修正不足，若低于下限值“15”，则轴上色像差和倍率色像差都变得修正过度。另外，在条件式(14)中，若超过上限值“75”，则轴上色像差和倍率色像差都变得修正过度，若低于下限值“40”，则轴上色像差和倍率色像差都变得修正不足。因此，在任意一个情况下都难以得到良好的成像性能。

在将第六透镜的阿贝数设为νd6时，本发明的摄像镜头优选满足以下的条件式(15)。

40<νd6<75 (15)

条件式(15)是用于良好地修正色像差的条件。若超过上限值“75”，则有利于轴上色像差的修正，但在图像周边部，每个波长的最优像面的差变大，难以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值“40”，则轴上色像差和倍率色像差都变得修正过度，难以得到良好的成像性能。

在将第三透镜和第四透镜之间的光轴上的距离设为D34，将第四透镜和第五透镜之间的光轴上的距离设为D45时，本发明的摄像镜头优选满足以下的条件式(16)。

0.2<D34/D45<2.0 (16)

条件式(16)是用于在将从摄像镜头出射的光线的入射角度抑制在CRA的范围内的同时，良好地修正色像差、畸变以及彗差的条件。若超过上限值“2.0”，则轴上色像差和倍率色像差都变得修正过度，并且畸变向正方向增大。另外，针对轴外光束的内方彗差也增大，因此难以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值“0.2”，则有利于色像差的修正，但畸变向负方向增大，并且针对轴外光束的外方彗差增大，因此难以得到良好的成像性能。

在上述结构的摄像镜头中，优选还满足以下的条件式(16A)。

0.3<D34/D45<1.5 (16A)

在上述结构的摄像镜头中，第四透镜具有负的光焦度，并且在将该第四透镜的阿贝数设为νd4时，优选满足以下的条件式(17)。

40<νd4<75 (17)

在本发明的摄像镜头中，从第一透镜到第三透镜的光焦度的排列从物体侧起依次为正负正。第四透镜具有负的光焦度，因此，从第一透镜到第四透镜的光焦度的排列为正负正负。这样交替地排列正的光焦度和负的光焦度的镜头结构是在抑制匹兹伐和数(PetzvalSum)方面非常有效的镜头结构。

条件式(17)是用于良好地修正色像差的条件。若超过上限值“75”，则有利于轴上色像差的修正，但倍率色像差变得修正过度，难以得到良好的成像性能。另一方面，若低于下限值“40”，则轴上色像差变得修正过度，倍率色像差变得修正不足。因此，难以得到良好的成像性能。

在上述结构的摄像镜头中，第六透镜具有负的光焦度，在将该第六透镜的焦距设为f6，将第四透镜和第五透镜的合成焦距设为f45时，优选满足以下的条件式(18)。

2.5<f45/f6<7 (18)

条件式(18)是用于在实现摄像镜头的小型化的同时，良好地修正色像差以及畸变的条件。另外，条件式(18)也是用于将从摄像镜头出射的光线的入射角度抑制在CRA的范围内的条件。若超过上限值“7”，则容易将从摄像镜头出射的光线的入射角度抑制在CRA的范围内，但难以进行摄像镜头的小型化。另一方面，若低于下限值“2.5”，则有利于摄像镜头的小型化，但畸变向正方向增大，并且倍率色像差变得修正过度，因此难以得到良好的成像性能。另外，难以将从摄像镜头出射的光线的入射角度抑制在CRA的范围内。

在上述结构的摄像镜头中，第六透镜具有正的光焦度，在将该第六透镜的焦距设为f6，将第四透镜和第五透镜的合成焦距设为f45时，优选满足以下的条件式(19)。

-0.5<f45/f6<-0.1 (19)

条件式(19)是用于在实现摄像镜头的小型化的同时，良好地修正畸变的条件。另外，条件式(19)也是用于将从摄像镜头出射的光线的入射角度抑制在CRA的范围内的条件。若超过上限值“-0.1”，则有利于摄像镜头的小型化，但难以将从摄像镜头出射的光线的入射角度抑制在CRA的范围内。另一方面，若低于下限值“-0.5”，则容易将从摄像镜头出射的光线的入射角度抑制在CRA的范围内，但难以进行摄像镜头的小型化。另外，畸变向负方向增大，难以得到良好的成像性能。

根据本发明的摄像镜头，能够提供一种小型的摄像镜头，其具有良好地修正了各像差的高分辨率，并且特别适合于装入小型的摄像机。

附图说明

图1是关于本发明的一个实施方式，表示数值实施例1的摄像镜头的概要结构的截面图。

图2是表示图1所示的摄像镜头的横像差的像差图。

图3是表示图1所示的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的像差图。

图4是关于本发明的一个实施方式，表示数值实施例2的摄像镜头的概要结构的截面图。

图5是表示图4所示的摄像镜头的横像差的像差图。

图6是表示图4所示的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的像差图。

图7是关于本发明的一个实施方式，表示数值实施例3的摄像镜头的概要结构的截面图。

图8是表示图7所示的摄像镜头的横像差的像差图。

图9是表示图7所示的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的像差图。

图10是关于本发明的一个实施方式，表示数值实施例4的摄像镜头的概要结构的截面图。

图11是表示图10所示的摄像镜头的横像差的像差图。

图12是表示图10所示的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的像差图。

图13是关于本发明的一个实施方式，表示数值实施例5的摄像镜头的概要结构的截面图。

图14是表示图13所示的摄像镜头的横像差的像差图。

图15是表示图13所示的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的像差图。

图16是关于本发明的一个实施方式，表示数值实施例6的摄像镜头的概要结构的截面图。

图17是表示图16所示的摄像镜头的横像差的像差图。

图18是表示图16所示的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的像差图。

符号说明

ST：孔径光阑

L1：第一透镜

L2：第二透镜

L3：第三透镜

L4：第四透镜

L5：第五透镜

L6：第六透镜

10：滤光片

具体实施方式

以下，参照附图详细说明对本发明具体化所得的一个实施方式。

图1、图4、图7、图10、图13以及图16是表示本实施方式的数值实施例1～6的摄像镜头的概要结构的截面图。任意一个数值实施例的基本镜头结构都相同，因此，在此参照数值实施例1的概要截面图来说明本实施方式的摄像镜头。

如图1所示，本实施方式的摄像镜头从物体侧向像面侧依次排列具有正的光焦度的第一透镜L1、具有负的光焦度的第二透镜L2、具有正的光焦度的第三透镜L3、具有负的光焦度的第四透镜L4、具有负的光焦度的第五透镜L5、第六透镜L6而构成。在第六透镜L6和摄像元件的像面IM之间配置滤光片10。也可以省略该滤光片10。

在数值实施例1中，第六透镜L6具有负的光焦度。但是，第六透镜L6的光焦度并不限于负。只要第五透镜L5和第六透镜L6的合成焦距为负，则第六透镜L6的光焦度可以是正或0的任意一个。数值实施例5的摄像镜头是第六透镜L6的光焦度为正的镜头结构的例子。

第一透镜L1是物体侧的面的曲率半径r1和像面侧的面的曲率半径r2都为正的形状，形成为在光轴X的附近将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状。该第一透镜L1的形状并不限于本数值实施例1的形状。第一透镜L1的形状只要是物体侧的面的曲率半径r1为正的形状即可。数值实施例4的第一透镜L1是像面侧的面的曲率半径r2为负的形状，即在光轴X的附近为双凸透镜的形状的例子。

此外，作为第一透镜L1的形状，如上述那样，可以是在光轴X的附近将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状和在光轴X的附近为双凸透镜的形状的任意一个，但在将物体侧的面的曲率半径设为R1f(＝r1)，将像面侧的面的曲率半径设为R1r(＝r2)时，第一透镜L1优选形成为满足以下的条件式的形状。

0<|R1f/R1r|<0.15

在本实施方式的摄像镜头中，以摄像镜头的组装性的提高等为目的，在第一透镜L1的物体侧设置有孔径光阑ST。孔径光阑ST的位置并不限于本数值实施例1所记载的位置。例如，若将孔径光阑ST设置在第一透镜L1和第二透镜L2之间，则强调了摄像机中的摄像镜头的存在感，因此作为该摄像机的外观设计的一部分，能够向用户传递高级感、高镜头性能等。

第二透镜L2是物体侧的面的曲率半径r3为负，像面侧的面的曲率半径r4为正的形状，形成为在光轴X的附近为双凹透镜的形状。第二透镜L2的形状并不限于本数值实施例1的形状，只要是像面侧的面的曲率半径r4为正的形状即可。

第三透镜L3形成为物体侧的面的曲率半径r5和像面侧的面的曲率半径r6都为正的形状，即在光轴X的附近将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状。该第三透镜L3的形状也可以是在光轴X的附近为双凸透镜的形状。数值实施例4的第三透镜L3是在光轴X的附近为双凸透镜的形状的例子。

第四透镜L4是物体侧的面的曲率半径r7和像面侧的面的曲率半径r8都为负的形状，形成为在光轴X的附近将凹面朝向物体侧的弯月透镜的形状。第四透镜L4的形状并不限于本数值实施例1的形状。例如第四透镜L4的形状也可以是在光轴X的附近为双凹透镜的形状。数值实施例4的第四透镜L4是在光轴X的附近为双凹透镜的形状的例子。

第五透镜L5是物体侧的面的曲率半径r9和像面侧的面的曲率半径r10都为正的形状，形成为在光轴X的附近将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状。该第五透镜L5的形状只要是像面侧的面的曲率半径r10为正的形状即可，也可以是在光轴X的附近为双凹透镜的形状。

此外，在本实施方式的摄像镜头中，第五透镜优选由满足以下的条件式的材料形成。数值实施例1～5的第五透镜由满足以下的条件式的材料形成。

15<νd5<35

第六透镜L6是物体侧的面的曲率半径r11和像面侧的面的曲率半径r12都为正的形状，形成为在光轴X的附近将凸面朝向物体侧的弯月透镜的形状。第六透镜L6的形状并不限于本数值实施例1的形状，也可以是在光轴X的附近为将凹面朝向物体侧的弯月透镜的形状、双凹透镜的形状。数值实施例4的第六透镜L6是在光轴X的附近为双凹透镜的形状的例子。

另外，在上述第五透镜L5和上述第六透镜L6中，物体侧的面和像面侧的面形成为具有拐点的非球面形状。通过第五透镜L5和第六透镜L6所具有的这样的形状，不只是轴上的色像差，还良好地修正轴外的倍率色像差，并且恰当地将从摄像镜头出射的光线向像面IM的入射角度抑制在CRA的范围内。

本实施方式的摄像镜头满足以下所示的条件式(1)～(17)。

f56<0 (1)

2<D23/D12<20 (2)

0.3<(D12/f)×100<1.5 (3)

2<(D23/f)×100<10 (4)

0.5<f123/f<1.5 (5)

-1.7<f2/f123/f<-0.7 (6)

-1.3<f2/f3<-0.3 (7)

0.5<f3/f<3.0 (8)

-1.0<f3/f4<-0.01 (9)

3.0<|R1r|/f (10)

-100<R2f/R2r (11)

-2.0<R3f/R3r<0.6 (12)

15<νd2<35 (13)

40<νd3<75 (14)

40<νd6<75 (15)

0.2<D34/D45<2.0 (16)

40<νd4<75 (17)

其中，

f：整个镜头系统的焦距

f2：第二透镜L2的焦距

f3：第三透镜L3的焦距

f4：第四透镜L4的焦距

f123：第一透镜L1至第三透镜L3的合成焦距

f56：第五透镜L5和第六透镜L6的合成焦距

R1r：第一透镜L1的像面侧的面的曲率半径(＝r2)

R2f：第二透镜L2的物体侧的面的曲率半径(＝r3)

R2r：第二透镜L2的像面侧的面的曲率半径(＝r4)

R3f：第三透镜L3的物体侧的面的曲率半径(＝r5)

R3r：第三透镜L3的像面侧的面的曲率半径(＝r6)

νd2：第二透镜L2的阿贝数

νd3：第三透镜L3的阿贝数

νd4：第四透镜L4的阿贝数

νd6：第六透镜L6的阿贝数

D12：第一透镜L1和第二透镜L2之间的光轴上的距离

D23：第二透镜L2和第三透镜L3之间的光轴上的距离

D34：第三透镜L3和第四透镜L4之间的光轴上的距离

D45：第四透镜L4和第五透镜L5之间的光轴上的距离

本实施方式的摄像镜头还满足以下的条件式(5A)、(8A)以及(16A)。

0.7<f123/f<1.4 (5A)

0.5<f3/f<2.5 (8A)

0.3<D34/D45<1.5 (16A)

另外，本实施方式的摄像镜头根据第六透镜L6的焦距的符号而满足以下的条件式(18)和(19)的某一个。具体地说，数值实施例1～4和6的摄像镜头满足条件式(18)，数值实施例5的摄像镜头满足条件式(19)。

2.5<f45/f6<7 (18)

-0.5<f45/f6<-0.1 (19)

其中，

f6：第六透镜L6的焦距

f45：第四透镜L4和第五透镜L5的合成焦距

此外，不需要满足上述各条件式的全部，通过分别单独地满足上述各条件式，能够分别得到与各条件式对应的作用效果。

构成本实施方式的摄像镜头的透镜全部由塑料材料形成。塑料材料轻并且成本低，因此近年来被用作安装在智能手机等便携设备中的摄像镜头的透镜材料。在塑料透镜的成形过程中，一般有将熔化了的塑料材料浇入金属模具的工序。因此，为了成形为希望的透镜形状，塑料材料的流动性非常重要。

因此，为了确保透镜成形时的流动性，同时实现摄像镜头的小型化和各像差的良好修正的兼顾，本实施方式的摄像镜头满足以下的各条件式。

3.0<T1/T2<4.0

0.15<T2/T3<0.6

0.7<T3/T4<4.5

0.6<T5/T6<2.0

其中，

T1：第一透镜L1的光轴上的厚度

T2：第二透镜L2的光轴上的厚度

T3：第三透镜L3的光轴上的厚度

T4：第四透镜L4的光轴上的厚度

T5：第五透镜L5的光轴上的厚度

T6：第六透镜L6的光轴上的厚度

在本实施方式中，用非球面形成了各透镜的透镜面。在下式中表示这些非球面的非球面公式。

【数学式1】

其中，

Z：光轴方向的距离

H：与光轴垂直的方向的离开光轴的距离

C：近轴曲率(＝1/r，r：近轴曲率半径)

k：圆锥常数

An：第n次的非球面系数

接着，表示本实施方式的摄像镜头的数值实施例。在各数值实施例中，f表示整个镜头系统的焦距，Fno表示F值，ω表示半视场角。i表示从物体侧开始数的面编号，r表示曲率半径，d表示光轴上的透镜面之间的距离(面间隔)，nd表示折射率，νd表示阿贝数。此外，附加了*(星号)的符号的面编号表示是非球面。

数值实施例1

基本镜头数据

【表1】

f＝4.84mm Fno＝2.2 ω＝38.8°

f45＝-46.663

f56＝-9.167

f123＝4.478

【表2】

非球面数据

以下表示各条件式的值。

D23/D12＝3.38

(D12/f)×100＝1.03

(D23/f)×100＝3.49

f123/f＝0.93

f2/f123＝-1.09

f2/f3＝-0.92

f3/f＝1.11

f3/f4＝-0.05

|R1r|/f＝10.18

R2f/R2r＝-79.99

R3f/R3r＝0.09

D34/D45＝1.10

f45/f6＝5.10

T1/T2＝3.15

T2/T3＝0.45

T3/T4＝1.02

T5/T6＝1.89

这样，本数值实施例1的摄像镜头满足上述各条件式。从第一透镜L1的物体侧的面到像面IM为止的光轴上的距离(滤光片10是空气换算长度)是5.91mm，实现了摄像镜头的小型化。

图2是分为子午方向和弧矢方向表示出与各像高相对于最大像高的比H(以下称为“像高比H”)对应的横像差的像差图(在图5、图8、图11、图14以及图17中也相同)。另外，图3是分别表示出球面像差(mm)、像散(mm)以及畸变(％)的像差图。其中，在像散图中S表示弧矢像面，T表示子午像面(在图6、图9、图12、图15以及图18中也相同)。如图2和图3所示，根据本数值实施例1的摄像镜头，良好地修正了各像差。

数值实施例2

基本镜头数据

【表3】

f＝4.75mm Fno＝2.1 ω＝39.3°

f45＝-58.970

f56＝-10.063

f123＝4.479

【表4】

非球面数据

以下表示各条件式的值。

D23/D12＝5.60

(D12/f)×100＝0.69

(D23/f)×100＝3.94

f123/f＝0.94

f2/f123＝-1.22

f2/f3＝-0.78

f3/f＝1.47

f3/f4＝-0.04

|R1r|/f＝3.97

R2f/R2r＝-28.95

R3f/R3r＝0.22

D34/D45＝1.17

f45/f6＝5.71

T1/T2＝3.31

T2/T3＝0.45

T3/T4＝1.14

T5/T6＝1.60

这样，本数值实施例2的摄像镜头满足上述各条件式。从第一透镜L1的物体侧的面到像面IM为止的光轴上的距离(滤光片10是空气换算长度)是5.67mm，实现了摄像镜头的小型化。

图5表示出与像高比H对应的横像差，图6分别表示出球面像差(mm)、像散(mm)以及畸变(％)。如图5和图6所示，通过本数值实施例2的摄像镜头也良好地修正了各像差。

数值实施例3

基本镜头数据

【表5】

f＝4.59mm Fno＝2.1 ω＝40.3°

f45＝-71.962

f56＝-12.156

f123＝4.658

【表6】

非球面数据

以下表示各条件式的值。

D23/D12＝4.90

(D12/f)×100＝0.87

(D23/f)×100＝4.27

f123/f＝1.02

f2/f123＝-1.34

f2/f3＝-0.58

f3/f＝2.34

f3/f4＝-0.08

|R1r|/f＝5.93

R2f/R2r＝-79.99

R3f/R3r＝0.35

D34/D45＝1.08

f45/f6＝6.01

T1/T2＝3.46

T2/T3＝0.49

T3/T4＝1.92

T5/T6＝1.30

这样，本数值实施例3的摄像镜头满足上述各条件式。从第一透镜L1的物体侧的面到像面IM为止的光轴上的距离(滤光片10是空气换算长度)是5.51mm，实现了摄像镜头的小型化。

图8表示出与像高比H对应的横像差，图9分别表示出球面像差(mm)、像散(mm)以及畸变(％)。如图8和图9所示，通过本数值实施例3的摄像镜头也良好地修正了各像差。

数值实施例4

基本镜头数据

【表7】

f＝6.30mm Fno＝2.4 ω＝31.7°

f45＝-14.525

f56＝-5.548

f123＝4.806

【表8】

非球面数据

以下表示各条件式的值。

D23/D12＝10.16

(D12/f)×100＝0.87

(D23/f)×100＝8.87

f123/f＝0.76

f2/f123＝-1.47

f2/f3＝-0.46

f3/f＝2.45

f3/f4＝-0.85

|R1r|/f＝15.58

R2f/R2r＝-50.29

R3f/R3r＝-1.54

D34/D45＝0.34

f45/f6＝2.60

T1/T2＝3.84

T2/T3＝0.24

T3/T4＝4.12

T5/T6＝0.74

这样，本数值实施例4的摄像镜头满足上述各条件式。从第一透镜L1的物体侧的面到像面IM为止的光轴上的距离(滤光片10是空气换算长度)是6.53mm，实现了摄像镜头的小型化。

图11表示出与像高比H对应的横像差，图12分别表示出球面像差(mm)、像散(mm)以及畸变(％)。如图11和图12所示，通过本数值实施例4的摄像镜头也良好地修正了各像差。

数值实施例5

基本镜头数据

【表9】

f＝5.64mm Fno＝2.4 ω＝34.6°

f45＝-11.038

f56＝-35.332

f123＝5.080

【表10】

非球面数据

以下表示各条件式的值。

D23/D12＝5.64

(D12/f)×100＝0.74

(D23/f)×100＝4.20

f123/f＝0.90

f2/f123＝-1.06

f2/f3＝-0.62

f3/f＝1.55

f3/f4＝-0.31

|R1r|/f＝3.36

R2f/R2r＝-80.01

R3f/R3r＝0.45

D34/D45＝1.38

f45/f6＝-0.25

T1/T2＝3.26

T2/T3＝0.52

T3/T4＝0.87

T5/T6＝1.36

这样，本数值实施例5的摄像镜头满足上述各条件式。从第一透镜L1的物体侧的面到像面IM为止的光轴上的距离(滤光片10是空气换算长度)是6.44mm，实现了摄像镜头的小型化。

图14表示出与像高比H对应的横像差，图15分别表示出球面像差(mm)、像散(mm)以及畸变(％)。如图14和图15所示，通过本数值实施例5的摄像镜头也良好地修正了各像差。

数值实施例6

在本数值实施例6的摄像镜头中，第五透镜L5由低色散的材料形成。即，在该数值实施例6的摄像镜头中，第一透镜L1以及第三透镜L3至第六透镜L6这5枚透镜由低色散的材料形成。

基本镜头数据

【表11】

f＝4.83mm Fno＝2.1 ω＝38.9°

f45＝-46.702

f56＝-10.306

f123＝4.546

【表12】

非球面数据

以下表示各条件式的值。

D23/D12＝5.90

(D12/f)×100＝0.64

(D23/f)×100＝3.79

f123/f＝0.94

f2/f123＝-1.11

f2/f3＝-0.78

f3/f＝1.34

f3/f4＝-0.06

|R1r|/f＝5.16

R2f/R2r＝-29.27

R3f/R3r＝0.20

D34/D45＝1.28

f45/f6＝4.43

T1/T2＝3.49

T2/T3＝0.49

T3/T4＝1.09

T5/T6＝1.58

这样，本数值实施例6的摄像镜头满足上述各条件式。从第一透镜L1的物体侧的面到像面IM为止的光轴上的距离(滤光片10是空气换算长度)是5.75mm，实现了摄像镜头的小型化。

图17表示出与像高比H对应的横像差，图18分别表示出球面像差(mm)、像散(mm)以及畸变(％)。如图17和图18所示，通过本数值实施例6的摄像镜头也良好地修正了各像差。

以上说明的本实施方式的摄像镜头具有60°以上的非常广的视场角(2ω)。顺便说，上述数值实施例1～6的摄像镜头具有63.4°～80.6°的广视场角。根据本实施方式的摄像镜头，能够拍摄比现有的摄像镜头广的范围。

另外，近年来，由于通过图像处理来放大通过摄像镜头得到的图像的任意区域的数字变焦技术的进步，高像素的摄像元件和高分辨率的摄像镜头组合起来的情况变多。在这样的高像素的摄像元件中，每个像素的感光面积减小的情况较多，所拍摄的图像有变暗的倾向。数值实施例1～6的摄像镜头的Fno成为2.1～2.4这样的小的值。根据本实施方式的摄像镜头，能够得到也与上述那样的高像素的摄像元件对应的足够明亮的图像。

因此，在将上述实施方式的摄像镜头应用于内置在便携电话机、智能手机、便携信息终端等便携设备中的摄像机、数码静物相机、安防摄像机、车载摄像机、网络摄像机等的摄像光学系统的情况下，能够实现该摄像机的高功能化和小型化的兼顾。

产业利用性

本发明能够应用于在内置于便携电话机、智能手机、便携信息终端等便携设备中的摄像机、数码静物相机、安防摄像机、车载摄像机、网络摄像机等比较小型的摄像机中装入的摄像镜头。

Claims

1.一种摄像镜头，其特征在于，

从物体侧向像面侧依次配置孔径光阑、具有正的光焦度的第一透镜、具有负的光焦度的第二透镜、具有正的光焦度的第三透镜、具有负的光焦度的第四透镜、第五透镜和第六透镜而构成，

上述第四透镜为物体侧的面的曲率半径为负的形状，

上述第五透镜为像面侧的面的曲率半径为正的形状，

在将整个镜头系统的焦距设为f，将上述第五透镜和上述第六透镜的合成焦距设为f56，将上述第一透镜和上述第二透镜之间的光轴上的距离设为D12，将上述第二透镜和上述第三透镜之间的光轴上的距离设为D23时，满足：

f56<0，

2<D23/D12<20，

0.3<(D12/f)×100≤1.03，

2<(D23/f)×100<10。

2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，

在将整个镜头系统的焦距设为f，将上述第一透镜至上述第三透镜的合成焦距设为f123时，满足：

0.5<f123/f<1.5。

3.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其特征在于，

在将上述第二透镜的焦距设为f2，将上述第三透镜的焦距设为f3时，满足：

-1.3<f2/f3<-0.3。

4.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其特征在于，

在将整个镜头系统的焦距设为f，将上述第三透镜的焦距设为f3时，满足：

0.5<f3/f<3.0。

5.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其特征在于，

在将上述第三透镜的焦距设为f3，将上述第四透镜的焦距设为f4时，满足：

-1.0<f3/f4<-0.01。

6.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其特征在于，

在将上述第三透镜的物体侧的面的曲率半径设为R3f，将上述第三透镜的像面侧的面的曲率半径设为R3r时，满足：

-2.0<R3f/R3r<0.6。

7.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其特征在于，

在将上述第三透镜和上述第四透镜之间的光轴上的距离设为D34，将上述第四透镜和上述第五透镜之间的光轴上的距离设为D45时，满足：

0.2<D34/D45<2.0。

8.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其特征在于，

上述第四透镜具有负的光焦度，

在将上述第四透镜的阿贝数设为νd4时，满足：

40<νd4<75。

9.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其特征在于，

上述第六透镜具有负的光焦度，

在将上述第六透镜的焦距设为f6，将上述第四透镜和上述第五透镜的合成焦距设为f45时，满足：

2.5<f45/f6<7。

10.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其特征在于，

上述第六透镜具有正的光焦度，

-0.5<f45/f6<-0.1。