CN107884913B - 广角镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种广角镜头,并用塑料透镜与玻璃透镜,并且能够在广温度范围内获得稳定的特性。广角镜头(100)包含从物体侧(La)依序配置的第1透镜(L1)、第2透镜(L2)、第3透镜(L3)、第4透镜(L4)、光圈(60)、第5透镜(L5)、第6透镜(L6)及第7透镜(L7)。第1透镜(L1)及第5透镜(L5)为玻璃透镜,第2透镜(L2)、第3透镜(L3)、第4透镜(L4)、第6透镜(L6)及第7透镜(L7)为塑料透镜。第5透镜(L5)的像侧(Lb)的凸面(第11面(11))的中心曲率半径R52及广角镜头(100)整体的焦距f0满足以下的第1条件式:(2×f0)≤|R52|≤(5×f0)。
Description
技术领域
本发明涉及一种搭载在车等中的广角镜头(wide angle lens)。
背景技术
对于在车等中用于摄像用途的镜头,要求广角和高分辨率,并且还要求稳定的温度特性。因而,若使广角镜头包含塑料透镜,则无法获得充分的温度特性,另一方面,若使广角镜头包含玻璃透镜,则虽能够提高温度特性,但零件成本将上升。
另一方面,提出有一种广角镜头,其从物体侧依序配置第1透镜、第2透镜、第3透镜、光圈、第4透镜、第5透镜及第6透镜,并且将第2透镜、第3透镜及第4透镜设为塑料透镜,将第1透镜、第5透镜及第6透镜设为玻璃透镜(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4947700号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
对于搭载在车等中的广角镜头,在能够应对环境温度的广温度范围内要求稳定的特性。但是,专利文献1所记载的广角镜头中,由于配置在光圈两侧的第3透镜及第4透镜为塑料透镜,因此存在无法在广温度范围内获得稳定特性的问题。
鉴于以上的问题,本发明的课题在于提供一种广角镜头,其并用塑料透镜与玻璃透镜,并且能够在广温度范围内获得稳定的特性。即,本发明的课题在于提供一种广角镜头,其既能使用塑料透镜,又能在广温度范围内获得稳定的特性。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述课题,本发明的广角镜头的特征在于包括从物体侧依序配置的第1透镜、第2透镜、第3透镜、第4透镜、光圈、第5透镜、第6透镜及第7透镜,所述第1透镜是使凸面朝向物体侧的负弯月形透镜,所述第2透镜是使凸面朝向物体侧的负弯月形透镜,所述第3透镜是使凹面朝向物体侧的负弯月形透镜,所述第4透镜是使凸面朝向物体侧及像侧的正透镜,所述第5透镜是使凸面朝向物体侧及像侧的正透镜,所述第6透镜是使凹面朝向像侧的负透镜,所述第7透镜是使凸面朝向物体侧及像侧的正透镜,所述第5透镜为玻璃透镜,所述第2透镜、所述第3透镜、所述第4透镜、所述第6透镜及所述第7透镜为塑料透镜,所述第6透镜与所述第7透镜构成所述第6透镜的像侧的面与所述第7透镜的物体侧的面通过粘接剂而接合的接合透镜,当设所述第5透镜的像侧的面的中心曲率半径为R52、整体的焦距为f0时,中心曲率半径R52及焦距f0满足以下的条件式:
2×f0≤|R52|≤5×f0。
本发明中,由于并用塑料透镜与玻璃透镜,因此与将整体设为玻璃透镜的情况相比,能够降低成本。而且,由于将配置在光圈两侧的透镜(第4透镜及第5透镜)中的其中一者(第5透镜)设为玻璃透镜,因此能够提高温度特性。而且,对于第5透镜,像侧的面的中心曲率半径R52及整体的焦距f0满足以下的条件式:
2×f0≤|R52|≤5×f0,
因此通过光束最端部的光线与第5透镜的像侧的面所成的角度接近直角。因此,能够降低温度发生变化时的焦点的移动量,并且能够降低温度发生变化时的视场角的变化量。因而,能够遍及广温度范围而获得稳定的特性。
本发明中,能够采用下述形态,即,当设所述第5透镜的物体侧的面的中心曲率半径为R51时,中心曲率半径R51、R52满足以下的条件式:
|R51|≥|R52|。
根据所述形态,能够适当地修正各种像差。
本发明中,能够采用下述形态,即,所述第1透镜为玻璃透镜。根据所述形态,难以对位于最外侧的第1透镜的物体侧的面造成划伤。
本发明中,能够采用下述形态,即,当设所述第7透镜的中心厚度为T7,所述第7透镜的物体侧的面的光线有效区域的周边厚度为C7时,中心厚度T7及周边厚度C7满足以下的条件式:
2≤(T7/C7)≤3。
当第1透镜为玻璃透镜时,基本上,阿贝数越大,则越能够降低倍率色差。但是,当阿贝数大时,折射率变小,因此必须加大第1透镜的有效直径。此种情况下,由于透镜单元外径尺寸的限制,有时也不得不减小第1透镜的有效直径,此时,色差将变大。与此相对,即使在第1透镜为玻璃透镜且有效直径小的情况(外径小的情况)下,只要第7透镜的中心厚度T7及周边厚度C7满足以下的条件式:
2≤(T7/C7)≤3,
便能够适当地修正色差。
本发明中,能够采用下述形态,即,所述第6透镜的阿贝数v6及所述第7透镜的阿贝数v7满足以下的条件式:
v6≤30
v7≥50。
如此,便能够适当地修正色差。
本发明中,能够采用下述形态,即,物像间距离D及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件式:
8<D/f0<15。
如此,能够容易地进行球面像差或畸变像差的修正,而且,能够缩短广角镜头的光轴方向的尺寸(物像间距离)。
[发明的效果]
本发明中,由于并用塑料透镜与玻璃透镜,因此与将整体设为玻璃透镜的情况相比,能够降低成本。而且,由于将配置在光圈两侧的透镜(第4透镜及第5透镜)中的其中一者(第5透镜)设为玻璃透镜,因此能够提高温度特性。而且,对于第5透镜,像侧的面的中心曲率半径R52及整体的焦距f0满足以下的条件式:
2×f0≤|R52|≤5×f0,
因此通过光束最端部的光线与第5透镜的像侧的面所成的角度接近直角。因此,能够降低温度发生变化时的焦点的移动量,并且能够降低温度发生变化时的视场角的变化量。因而,能够遍及广温度范围而获得稳定的特性。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的广角镜头的结构的说明图。
图2(a)及图2(b)是表示本发明的实施方式1的广角镜头在+25℃时的调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)特性的图表。
图3(a)及图3(b)是表示本发明的实施方式1的广角镜头在-40℃时的MTF特性的图表。
图4(a)及图4(b)是表示本发明的实施方式1的广角镜头在+85℃时的MTF特性的图表。
图5是表示本发明的实施方式1的广角镜头的球面像差的图表。
图6是表示本发明的实施方式1的广角镜头的弯曲像差的图表。
图7(a)至图7(d)是表示本发明的实施方式1的广角镜头在0℃及+20℃时的横向像差的图表。
图8(a)至图8(d)是表示本发明的实施方式1的广角镜头在+40℃及+60℃时的横向像差的图表。
图9(a)至图9(d)是表示本发明的实施方式1的广角镜头在+80℃及+95℃时的横向像差的图表。
图10是表示本发明的实施方式1的广角镜头的视场角-温度特性的图表。
图11(a)至图11(c)是表示本发明的实施方式2的广角镜头的MTF特性的图表。
图12是表示本发明的实施方式2的广角镜头的视场角-温度特性的图表。
图13是表示本发明的实施方式3的广角镜头的结构的说明图。
图14(a)至图14(c)是表示本发明的实施方式3的广角镜头在各温度时的MTF特性的图表。
图15(a)及图15(b)是表示本发明的实施方式3的广角镜头在各温度时的视场角的变化量的图表。
[符号的说明]
L0:第0面
1:第1面
2:第2面
3:第3面
4:第4面
5:第5面
6:第6面
7:第7面
8:第8面
9:第9面
10:第10面
11:第11面
12:第12面
13:第13面
14:第14面
15:第15面
16:第16面
17:第17面
18:第18面
19:第19面
20:第20面
50:粘接剂
60:光圈
70:滤光片
80:罩玻璃
85:摄像元件
90:平面
100:广角镜头
L1:第1透镜
L2:第2透镜
L3:第3透镜
L4:第4透镜
L5:第5透镜
L6:第6透镜
L7:第7透镜
L8:接合透镜
La:物体侧
Lb:像侧
L:光轴
具体实施方式
以下,参照附图来说明适用本发明的广角镜头的实施方式。另外,以下的说明中,在光轴L延伸的方向中,对物体侧标注La,对像侧标注Lb。
[实施方式1]
(整体结构)
图1是表示适用本发明的广角镜头100的结构的说明图。表1中表示了本发明的实施方式1的广角镜头100的透镜数据。另外,在图1中表示各面1~18时,对非球面标注“*”。而且,在表1的上段,表示了各面的中心曲率半径(Radius)、厚度(Thickness)、折射率nd、阿贝数vd、圆锥系数K、线膨胀系数,中心曲率半径或厚度的单位为mm。而且,当透镜面为朝向物体侧La突出的凸面或者朝向物体侧La凹陷的凹面时,将中心曲率半径设为正的值,当透镜面为朝向像侧Lb突出的凸面或者朝向像侧凹陷的凹面时,将中心曲率半径设为负的值。而且,在表1的下栏,表示了以下式(数学式1)来表示非球面形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10…。
[表1]
下式中,设凹陷量(光轴方向的轴)为Z、与光轴垂直方向的高度(光线高度)为r、圆锥系数为K、中心曲率半径的倒数为c。
[数学式1]
如图1及表1所示,广角镜头100包含从物体侧La依序配置的第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、光圈60、第5透镜L5、第6透镜L6及第7透镜L7,相对于第7透镜L7而在像侧Lb配置有平板状的滤光片(filter)70、平板状的罩玻璃80、及摄像元件85。本形态中,广角镜头100为球面投影方式,将理想像高设为基准时的最大畸变(distortion)是设计为以绝对值计为20%以下。
广角镜头100中,透镜系统整体的焦距f0(有效焦距:Effective Focal Length)为1.43mm,F值为2.0,物像间距离(Total Track)为15.5mm。而且,广角镜头100的垂直视场角为141.9°(像高=3.8mm),水平视场角为193.8°(像高=4.8mm)。
另外,在图1及表1中,相对于第1透镜L1而在物体侧La存在假想的平面90(图像),将所述平面90设为第0面L0。而且,由光圈60构成第9面9。由滤光片70的物体侧La的面构成第16面16,由滤光片70的像侧Lb的面构成第17面17。由罩玻璃80的物体侧La的面构成第18面18,由罩玻璃80的像侧Lb的面构成第19面19。由摄像元件85的摄像面构成第20面20。另外,在第2透镜L2与第3透镜L3之间,配置有环状的遮光片(sheet)。
(透镜结构)
第1透镜L1是使凸面(第1面1)朝向物体侧La的负弯月形透镜(具有负倍率(power)的弯月形透镜),且使凹面(第2面2)朝向像侧Lb。第2透镜L2是使凸面(第3面3)朝向物体侧La的负弯月形透镜(具有负倍率的弯月形透镜),且使凹面(第4面4)朝向像侧Lb。第3透镜L3是使凹面(第5面5)朝向物体侧La的负弯月形透镜(具有负倍率的弯月形透镜),且使凸面(第6面6)朝向像侧Lb。第4透镜L4是使凸面(第7面7及第8面8)朝向物体侧La及像侧Lb的正透镜(具有正倍率的双凸透镜)。第5透镜L5是使凸面(第10面10及第11面11)朝向物体侧La及像侧Lb的正透镜(具有正倍率的双凸透镜)。第6透镜L6是使凹面(第13面13)朝向像侧Lb的负透镜(具有负倍率的透镜)。本形态中,第6透镜L6是使凹面(第13面13)朝向像侧Lb的负弯月形透镜(具有负倍率的弯月形透镜),且使凸面(第12面12)朝向物体侧La。第7透镜L7是使凸面(第14面14及第15面15)朝向物体侧La及像侧Lb的正透镜(具有正倍率的双凸透镜)。
第1透镜L1的物体侧La的凸面(第1面1)及像侧Lb的凹面(第2面2)均为球面。第2透镜L2的物体侧La的凸面(第3面3)及像侧Lb的凹面(第4面4)均为非球面。第3透镜L3的物体侧La的凹面(第5面5)及像侧Lb的凸面(第6面6)为非球面。第4透镜L4的物体侧La的凸面(第7面7)及像侧Lb的凸面(第8面8)均为非球面。第5透镜L5的物体侧La的凸面(第10面10)及像侧Lb的凸面(第11面11)均为球面。第6透镜L6的像侧Lb的物体侧La的凸面(第12面12)及像侧Lb的凹面(第13面13)均为非球面。第7透镜L7的物体侧La的凸面(第14面14)及像侧Lb的凸面(第15面15)均为非球面。此处,第6透镜L6与第7透镜L7构成接合透镜L8,所述接合透镜L8是第6透镜L6的像侧Lb的凹面(第13面13)与第7透镜L7的物体侧La的凸面(第14面14)通过粘接剂50接合而成。因而,粘接剂50的物体侧La的面(第6透镜L6的像侧Lb的凹面)构成第13面13。
本形态中,第5透镜L5为玻璃透镜,是使用各种透镜材料中的、在-40℃~+120℃的范围内折射率的温度系数呈线性(linear)变化者。第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、第6透镜L6及第7透镜L7是丙烯酸树脂系、聚碳酸酯(polycarbonate)系、聚烯烃(polyolefine)系等的塑料透镜。第1透镜L1为玻璃透镜及塑料透镜中的任一种皆可,但在本形态中,第1透镜L1为玻璃透镜。因而,即使在位于最外侧的第1透镜L1的物体侧的凸面(第1面1)露出的情况下,也难以对第1透镜L1造成划伤。
(透镜的详细结构)
如此般构成的6组7片式广角镜头100中,第5透镜L5的像侧Lb的凸面(第11面11)的中心曲率半径R52为-4.215mm。而且,广角镜头100整体的焦距f0(有效焦距)为1.43mm。因而,中心曲率半径R52及焦距f0满足以下的第1条件式。
(2×f0)=2.86≤|R52|=4.215≤(5×f0)=7.15
另外,由于包含玻璃透镜的第5透镜L5的像侧Lb的凸面(第11面11)的中心曲率半径R52为2×f0以上,因此可以说,玻璃成形容易,并且易通过研磨来形成透镜面。
而且,第5透镜L5的物体侧La的凸面(第10面10)的中心曲率半径R51为8.503mm。因而,中心曲率半径R51、R52满足以下的第2条件式。
|R51|=8.503≥|R52|=4.215
而且,第7透镜L7的中心厚度T7为2.819mm,第7透镜L7的物体侧La的凸面(第14面14)的光线有效区域的周边厚度C7为1.18mm。因而,中心厚度T7及周边厚度C7满足以下的第3条件式。
2≤(T7/C7)=2.389≤3
而且,第6透镜L6的阿贝数v6为23.970,第7透镜L7的阿贝数v7为56.190。因而,第6透镜L6的阿贝数v6及第7透镜L7的阿贝数v7满足以下的第4条件式。
v6≤30
v7≥50
因此,能够适当地修正色差。
而且,物像间距离D为15.5mm,透镜系统整体的焦距f0为1.43mm。因而,物像间距离D及透镜系统整体的焦距f0满足以下的第5条件式。
8<D/f0=10.839<15
另外,由于D/f0超过8,因此能够容易地进行球面像差或畸变像差的修正。而且,由于D/f0小于15,因此能够缩短广角镜头100的光轴方向的尺寸(物像间距离)。
(调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)特性(MTFCharacteristics))
图2(a)及图2(b)是表示本发明的实施方式1的广角镜头100的设计基准即+25℃时的MTF特性的图表。图3(a)及图3(b)是表示本发明的实施方式1的广角镜头100在-40℃时的MTF特性的图表。图4(a)及图4(b)是表示本发明的实施方式1的广角镜头100在+85℃时的MTF特性的图表。另外,图2(a)及图2(b)、图3(a)及图3(b)以及图4(a)及图4(b)中,(a)表示频率为72lp/mm时的MTF特性,(b)表示频率为36lp/mm时的MTF特性。而且,图2(a)及图2(b)、图3(a)及图3(b)以及图4(a)及图4(b)中,表示视场角0°、20°、40°、60°、80°、95°时的切线(Tangential,Tan)方向及径向(Sagittal,Sagi)方向的MTF特性。如图2(a)及图2(b)、图3(a)及图3(b)以及图4(a)及图4(b)所示,本形态的广角镜头100具有充分的分辨率,并且遍及广温度范围而具有充分的分辨率。
(像差特性(Aberration Characteristics))
图5是表示本发明的实施方式1的广角镜头100的球面像差的图表。图6是表示本发明的实施方式1的广角镜头100的弯曲像差的图表。图7(a)至图7(d)是表示本发明的实施方式1的广角镜头100在0℃及+20℃时的横向像差的图表。图8(a)至图8(d)是表示本发明的实施方式1的广角镜头100在+40℃及+60℃时的横向像差的图表。图9(a)至图9(d)是表示本发明的实施方式1的广角镜头100在+80℃及+95℃时的横向像差的图表。另外,图5中表示波长0.4358μm至0.9μm的光的球面像差。图6是关于波长0.435μm至0.9μm的光而表示切线(Tangential,Tan)方向及径向(Sagittal,Sagi)方向的弯曲像差。图7(a)至图7(d)~图9(a)至图9(d)是关于波长0.435835μm至0.65628μm的光而汇总表示切线(Tangential,Tan)方向及径向(Sagittal,Sagi)方向的横向像差。
如图5、图6及图7(a)至图7(d)所示,本形态的广角镜头100表示在球面像差、弯曲像差及横向像差方面,实用上充分的特性。而且,如图7(a)至图7(d)、图8(a)至图8(d)及图9(a)至图9(d)所示,表示在0℃至+95℃的温度范围内,实用上充分的横向像差特性。
(视场角的温度特性)
图10是表示本发明的实施方式1的广角镜头100的视场角-温度特性的图表。由图10可知,本形态的广角镜头100中,遍及-40℃至+85℃的广温度范围而视场角的变化小。
(本形态的主要效果)
如以上所说明般,本形态的广角镜头100中,由于并用了5片塑料透镜与2片玻璃透镜,因此与将整体设为玻璃透镜的情况相比,能够使成本降低。而且,由于将配置在光圈60两侧的透镜(第4透镜L4及第5透镜L5)中的其中一个(第5透镜L5)设为玻璃透镜,因此能够提高温度特性。而且,对于第5透镜L5,由于像侧Lb的凸面(第11面11)的中心曲率半径R52及整体的焦距f0满足第1条件式,因此通过光束最端部的光线与第5透镜L5的像侧Lb的凸面(第11面11)所成的角度接近直角。因此,能够降低温度发生变化时的焦点的移动量,并且能够降低温度发生变化时的视场角的变化量。因而,能够遍及广温度范围而获得稳定的特性。
而且,由于第5透镜L5的物体侧La的凸面(第10面10)的中心曲率半径R51及像侧Lb的凸面(第11面11)的中心曲率半径R52满足第2条件式,因此能够适当地修正各种像差。
另外,本形态中,作为第1透镜L1,使用折射率大者,但即使在以进一步降低色差为目的而减小第1透镜L1的折射率的情况下,也可构成为,第7透镜L7的中心厚度T7、及第7透镜L7的物体侧La的面的光线有效区域的周边厚度C7满足第3条件式,以便能够有效地降低倍率色差。即,由于第1透镜L1为玻璃透镜,因此,基本上,阿贝数越大,便越能够降低倍率色差,但若阿贝数大,则折射率将变小,因此必须加大第1透镜L1的有效直径。尽管如此,由于透镜单元的外径尺寸的限制,有时不得不减小第1透镜L1的有效直径,此时,必须减小第1透镜L1的曲率半径。其结果,倍率色差反而会变大,但只要第7透镜L7的中心厚度T7及周边厚度C7满足第3条件式,便能够适当地修正色差。
[实施方式2]
图11(a)至图11(c)是表示本发明的实施方式2的广角镜头100的MTF特性的图表,图11(a)至图11(c)中表示-40℃~105℃时的频率为60lp/mm的MTF特性。图12是表示本发明的实施方式2的广角镜头100的视场角-温度特性的图表。表2中表示本发明的实施方式2的广角镜头100的透镜数据。另外,本形态的基本结构与实施方式1同样,因此参照图1来进行说明。
[表2]
如图1及表2所示,本形态的广角镜头100也与实施方式1同样,包含从物体侧La依序配置的第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、光圈60、第5透镜L5、第6透镜L6及第7透镜L7,且相对于第7透镜L7而在像侧Lb配置有平板状的滤光片70、平板状的罩及摄像元件85。本形态中,广角镜头100为球面投影方式,将理想像高设为基准时的最大畸变是设计为以绝对值计为20%以下。
本形态的广角镜头100中,第5透镜L5的像侧Lb的凸面(第11面11)的中心曲率半径R52为-4.016mm,透镜系统整体的焦距f0为1.442mm。因而,中心曲率半径R52及焦距f0满足以下的第1条件式。
(2×f0)=2.8844≤|R52|=4.016≤(5×f0)=7.211
而且,第5透镜L5的物体侧La的凸面(第10面10)的中心曲率半径R51为8.058mm。因而,中心曲率半径R51、R52满足以下的第2条件式。
|R51|=8.058≥|R52|=4.016
而且,第7透镜L7的中心厚度T7为2.515mm,第7透镜L7的物体侧La的凸面(第14面14)的光线有效区域的周边厚度C7为1.25mm。因而,中心厚度T7及周边厚度C7满足以下的第3条件式。
2≤(T7/C7)=2.012≤3
而且,第6透镜L6的阿贝数v6为23.970,第7透镜L7的阿贝数v7为56.190。因而,第6透镜L6的阿贝数v6及第7透镜L7的阿贝数v7满足以下的第4条件式。
v6≤30
v7≥50
因此,能够适当地修正色差。
而且,物像间距离D为15.169mm,透镜系统整体的焦距f0为1.442mm。因而,物像间距离D及透镜系统整体的焦距f0满足以下的第5条件式。
8<D/f0=10.519<15
另外,由于D/f0超过8,因此能够容易地进行球面像差或畸变像差的修正。而且,由于D/f0小于15,因此能够缩短广角镜头100的光轴方向的尺寸(物像间距离)。
因此,如图11(a)至图11(c)及图12所示,本形态的广角镜头100也起到与实施方式1同样的效果。更具体而言,如图11(a)至图11(c)所示,本形态的广角镜头100具有充分的分辨率,并且遍及-40℃至+105℃的广温度范围而具有充分的分辨率。而且,如图12所示,本形态的广角镜头100中,遍及-40℃至+105℃的广温度范围而垂直视场角、水平视场角及对角视场角的变化小。
[实施方式3]
图13是表示本发明的实施方式3的广角镜头100的结构的说明图。图14(a)至图14(c)是表示本发明的实施方式3的广角镜头100在各温度时的MTF特性的图表,图14(a)、图14(b)及图14(c)中表示-40℃、+25℃、+105℃时的频率为80lp/mm的MTF特性。而且,图14(a)至图14(c)中,与视场角中心(center)一同表示像高在水平方向为2.688mm、及像高在垂直方向为1.512mm时的切线(Tangential,Tan)方向及径向(Sagittal,Sagi)方向的MTF特性,例如,对于像高在水平方向为2.688mm时的切线(Tangential,Tan)方向的MTF特性,以“Tan2.688mm”的曲线来表示。图15(a)及图15(b)是表示本发明的实施方式3的广角镜头100在各温度时的视场角的变化量的图表,图15(a)及图15(b)表示像高在水平方向为2.688mm时的视场角的变化量、及像高在垂直方向为1.512mm时的视场角的变化量。
表3表示本发明的实施方式3的广角镜头100的透镜数据。另外,本形态的基本结构与实施方式1同样,因此对于共同的部分标注相同的符号,并省略它们的详细说明。
[表3]
如图13及表3所示,本形态的广角镜头100也与实施方式1同样,包含从物体侧La依序配置的第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、光圈60、第5透镜L5、第6透镜L6及第7透镜L7,且相对于第7透镜L7而在像侧Lb配置有平板状的滤光片70、平板状的罩玻璃80及摄像元件85。本形态中,广角镜头100为球面投影方式,将理想像高设为基准时的最大畸变是设计为以绝对值计为20%以下。
本形态的广角镜头100中,透镜系统整体的焦距f0(有效焦距)为1.514,F值为2.0,物像间距离为15.9mm。而且,广角镜头100的垂直视场角为112°(像高=3.0mm),水平视场角为196°(像高=5.4mm)。
第6透镜L6与实施方式1、实施方式2同样,是使凹面(第13面13)朝向像侧Lb的负透镜(具有负倍率的透镜)。但是,与实施方式1、实施方式2不同的是,第6透镜L6的物体侧La的面(第12面12)是朝向像侧Lb的凹面。因而,第6透镜L6是使凹面朝向物体侧La及像侧Lb的双凹透镜。第7透镜L7与实施方式1、实施方式2同样,是使凸面(第14面14及第15面15)朝向物体侧La及像侧Lb的正透镜(具有正倍率的双凸透镜)。而且,第6透镜L6的物体侧La的凹面(第12面12)及像侧Lb的凹面(第13面13)为非球面。第7透镜L7的物体侧La的凸面(第14面14)及像侧Lb的凸面(第15面15)为非球面。
本形态中,也与实施方式1同样,第6透镜L6与第7透镜L7构成接合透镜L8,所述接合透镜L8是第6透镜L6的像侧Lb的凹面(第13面13)与第7透镜L7的物体侧La的凸面(第14面14)通过粘接剂50接合而成。因而,粘接剂50的物体侧La的面(第6透镜L6的像侧Lb的凹面)构成第13面13。
第5透镜L5为玻璃透镜,是使用各种透镜材料中的、在-40℃~+120℃的范围内折射率的温度系数呈线性(linear)变化者。第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、第6透镜L6及第7透镜L7是丙烯酸树脂系、聚碳酸酯(polycarbonate)系、聚烯烃(polyolefine)系等的塑料透镜。第1透镜L1为玻璃透镜及塑料透镜中的任一种皆可,但在本形态中,第1透镜L1为玻璃透镜。
其他结构与实施方式1、实施方式2同样。如此般构成的6组7片式广角镜头100具有表3所示的结构、及以下说明的结构。因此,如图14(a)至图14(c)所示,遍及-40℃至+105℃的温度范围而具有实用上充分的分辨率。而且,如图15(a)及图15(b)所示,遍及-40℃至+105℃的温度范围而最大视场角的变动小。
(透镜的详细结构)
在广角镜头100中,第5透镜L5的像侧Lb的凸面(第11面11)的中心曲率半径R52为-4.790mm。而且,广角镜头100整体的焦距f0(有效焦距)为1.514mm。因而,中心曲率半径R52及焦距f0满足以下的第1条件式。
(2×f0)=3.028≤|R52|=4.79≤(5×f0)=7.57
因此通过光束最端部的光线与第5透镜L5的像侧Lb的凸面(第11面11)所成的角度接近直角。因此,能够降低温度发生变化时的焦点的移动量,并且能够降低温度发生变化时的视场角的变化量。因而,能够遍及广温度范围而获得稳定的特性。而且,包含玻璃透镜的第5透镜L5的像侧Lb的凸面(第11面11)的中心曲率半径R52为2×f0以上,因此可以说,玻璃成形容易,并且易通过研磨来形成透镜面。
而且,第5透镜L5的物体侧La的凸面(第10面10)的中心曲率半径R51为5.810mm。因而,中心曲率半径R51、R52满足以下的第2条件式,因此能够适当地修正各种像差。
|R51|=5.810≥|R52|=4.790
而且,第7透镜L7的中心厚度T7为3.150mm,第7透镜L7的物体侧La的凸面(第14面14)的光线有效区域的周边厚度C7为1.366mm。因而,中心厚度T7及周边厚度C7满足以下的第3条件式。
2≤(T7/C7)=2.306≤3
因此,由于透镜单元的外径尺寸的限制,有时不得不减小第1透镜L1的有效直径,此时,即使必须减小第1透镜L1的曲率半径,也能够适当地修正色差。
而且,第6透镜L6的阿贝数v6为23.972,第7透镜L7的阿贝数v7为56.190。因而,第6透镜L6的阿贝数v6及第7透镜L7的阿贝数v7满足以下的第4条件式。
v6≤30
v7≥50
因此,能够适当地修正色差。
而且,物像间距离D为15.9mm,透镜系统整体的焦距f0为1.514mm。因而,物像间距离D及透镜系统整体的焦距f0满足以下的第5条件式。
8<D/f0=10.502<15
另外,由于D/f0超过8,因此能够容易地进行球面像差或畸变像差的修正。而且,由于D/f0小于15,因此能够缩短广角镜头100的光轴方向的尺寸(物像间距离)。
[其他实施方式]
所述实施方式中,第1透镜L1为玻璃透镜,但也可将本发明适用于第1透镜L1为塑料透镜的情况。
所述实施方式中,中心曲率半径R52及焦距f0满足所述第1条件式,但更佳为满足以下的条件式。
(2×f0)≤|R52|≤(4×f0)。
Claims (5)
1.一种广角镜头,其特征在于,包括从物体侧依序配置的第1透镜、第2透镜、第3透镜、第4透镜、光圈、第5透镜、第6透镜及第7透镜,
所述第1透镜是使凸面朝向物体侧的负弯月形透镜,
所述第2透镜是使凸面朝向物体侧的负弯月形透镜,
所述第3透镜是使凹面朝向物体侧的负弯月形透镜,
所述第4透镜是使凸面朝向物体侧及像侧的正透镜,
所述第5透镜是使凸面朝向物体侧及像侧的正透镜,
所述第6透镜是使凹面朝向像侧的负透镜,
所述第7透镜是使凸面朝向物体侧及像侧的正透镜,
所述第5透镜为玻璃透镜,
所述第2透镜、所述第3透镜、所述第4透镜、所述第6透镜及所述第7透镜为塑料透镜,
所述第6透镜与所述第7透镜构成所述第6透镜的像侧的面与所述第7透镜的物体侧的面通过粘接剂而接合的接合透镜,
当设所述第5透镜的像侧的面的中心曲率半径为R52、整体的焦距为f0时,中心曲率半径R52及焦距f0满足以下的条件式:
2×f0≦|R52|≦5×f0,
所述第1透镜为玻璃透镜,
当设所述第7透镜的中心厚度为T7,所述第7透镜的物体侧的面的光线有效区域的周边厚度为C7时,中心厚度T7及周边厚度C7满足以下的条件式:
2≦(T7/C7)≦3。
2.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
当设所述第5透镜的物体侧的面的中心曲率半径为R51时,中心曲率半径R51、R52满足以下的条件式:
|R51|≧|R52|。
3.根据权利要求1或2所述的广角镜头,其特征在于,
所述第6透镜的阿贝数ν6及所述第7透镜的阿贝数ν7满足以下的条件式:
ν6≦30
ν7≧50。
4.根据权利要求3所述的广角镜头,其特征在于,
物像间距离D及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件式:
8<D/f0<15。
5.根据权利要求1或2所述的广角镜头,其特征在于,
物像间距离D及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件式:
8<D/f0<15。
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