CN109477949B - 拍摄透镜 - Google Patents
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Abstract
能够实现第六透镜的各种像差的更有效的校正及光学的总长度的进一步缩短。第一透镜(L1)具有正的折射力,第五透镜(L5)及第六透镜(L6)具有负的折射力,第一透镜(L1)的物体侧面(L1F)为凸形状,第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)、及第五透镜(L5)分别为,物体侧面及图像侧面中的至少一方为非球面,第六透镜(L6)的物体侧面(L6F)为凹形状且非球面,在第六透镜(L6)的图像侧面(L6R)中,与其有效直径相当的区域的所有区域为光学性平面。
Description
技术领域
本发明涉及一种拍摄透镜。
背景技术
以往,开发了一种拍摄透镜,透镜为六枚,这六枚透镜从物体侧朝向图像面侧,按照第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的顺序配置。此外,在该拍摄透镜中,着眼于以第六透镜的各种像差的有效的校正及光学的总长度的缩短为主要目的,尽量将第六透镜的图像面侧的面(以下,称作“图像侧面”)配置在靠近像面的位置。
在专利文献1所公开拍摄透镜中,通过使用图像侧面为光学性平面的第六透镜,能够将第六透镜的图像侧面整体配置在靠近像面的位置。另外,“光学性平面”除构造性地平面的构成以外,还可列举出在该平面上形成降低光的反射率的微小(例如nm级)的凹凸的构成、使该平面稍微弯曲的构成等。这些构成具有光的透过的变化、或者带来的光学特性(折射力、偏心等)的变化充分小到在拍摄透镜中可无视的程度这样的共同的特征点。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开2015/151697号公报(2015年10月8日公开)
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在专利文献1所公开的拍摄透镜中,对于缩短后焦距存在有极限,因此会产生对于将第六透镜的图像侧面配置于靠近像面的位置存在有极限这样的问题。
本发明是鉴于所述的课题而完成的,其目的在于,提供一种能够实现第六透镜的各种像差的更有效的校正及光学的总长度的进一步缩短的拍摄透镜。
解决问题的手段
为了解决所述的课题,本发明的一个方式涉及的拍摄透镜,使物体的图像在拍摄元件的拍摄面上成像,其特征在于,构成所述拍摄透镜的透镜为,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、及第六透镜这六枚,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、及所述第六透镜从物体侧朝向图像面侧按该顺序配置,所述第一透镜具有正的折射力,所述第五透镜及所述第六透镜具有负的折射力,所述第一透镜的物体侧的面为凸形状,所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、及所述第五透镜分别为,物体侧的面及图像面侧的面中的至少一方为非球面,所述第六透镜的物体侧的面为凹形状且非球面,在所述第六透镜的图像面侧的面中,与其有效直径相当的区域的所有区域为光学性平面。
另外,对于本发明中使用的用语,定义表示透镜面的形状的凸形状及凹形状均是指近轴(拍摄透镜的光轴附近)上的形状。
发明效果
根据本发明的一个方式,能够实现第六透镜的各种像差的更有效的校正及光学的总长度的进一步缩短。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式涉及的拍摄透镜的概要构成的剖视图且表示实施例1的结构。
图2为表示图1所示的拍摄透镜的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
图3为表示本发明的实施方式涉及的拍摄透镜的概要构成的剖视图且表示实施例2的结构。
图4为表示图3所示的拍摄透镜的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
图5为表示本发明的实施方式涉及的拍摄透镜的概要构成的剖视图且表示实施例3的结构。
图6为表示图5所示的拍摄透镜的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
图7为表示本发明的实施方式涉及的拍摄透镜的概要构成的剖视图且表示实施例4的结构。
图8为表示图7所示的拍摄透镜的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
图9为表示本发明的实施方式涉及的拍摄透镜的概要构成的剖视图且表示实施例5的结构。
图10为表示图9所示的拍摄透镜的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
图11为表示本发明的实施方式涉及的拍摄透镜的概要构成的剖视图且表示实施例6的结构。
图12为表示图11所示的拍摄透镜的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
图13为表示本发明的实施方式涉及的拍摄透镜的概要构成的剖视图且表示实施例7的结构。
图14为表示图13所示的拍摄透镜的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
图15为用于说明条件式(1)涉及的L6Fsag及D6的定义的第六透镜的剖视图。
具体实施方式
以下,参照图1~图15对用于实施本发明的方式进行说明。
〔拍摄透镜的概要构成〕
图1为表示拍摄透镜100a的概要构成的剖视图。在此,对拍摄透镜100a的概要构成进行说明。
拍摄透镜100a使物体的图像在配置于拍摄透镜100a的图像面的拍摄元件(未图示)的拍摄面IMG上成像。即,拍摄透镜100a的图像面与拍摄面IMG一致。
构成拍摄透镜100a的透镜的枚数为六枚。具体而言,拍摄透镜100a具备第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、及第六透镜L6。这六枚透镜从物体侧朝向像面(拍摄面IMG)侧,按照第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6的顺序配置。此外,拍摄透镜100a具备开口光圈ST及红外线截止滤光片IR。此外,在图1中,将拍摄透镜100a的光轴设为光轴X。
开口光圈ST以包围第一透镜L1的物体侧的面(以下,称作“物体侧面”)L1F的方式配置。开口光圈ST设置为以限制入射至物体侧面L1F的光的量为目的。
第一透镜L1具有正的折射力。第一透镜L1的物体侧面L1F为凸形状。第一透镜L1的图像侧面L1R也可以是凸形状及凹形状中的任意一者。
第二透镜L2具有负的折射力。通过第二透镜L2具有负的折射力,易于对由第一透镜L1产生的球面像差及色像差进行校正。另外,第二透镜L2具有负的折射力即可,第二透镜L2的物体侧面L2F为凸形状的弯月形状,物体侧面L2F为凹形状的弯月形状,物体侧面L2F及第二透镜L2的图像侧面L2R这双方也可以为凹形状等。另外,第二透镜L2具有负的折射力的自身在拍摄透镜100a中是必须的。此外,通过将物体侧面L2F及图像侧面L2R中的至少一方设为非球面,能够实现更良好的像差校正。
第三透镜L3具有正的折射力或负的折射力。第三透镜L3的物体侧面L3F为凸形状。此外,第三透镜L3为,物体侧面L3F及第三透镜L3的图像侧面L3R中的至少一方为非球面,优选为物体侧面L3F及图像侧面L3R这双方为非球面。通过将物体侧面L3F设为凸形状,将物体侧面L3F及图像侧面L3R这双方设为非球面,易于对像面弯曲、高阶的球面像差、及彗差进行校正。第三透镜L3为,在上述的六枚透镜之中折射力被设定得最小的透镜。第三透镜L3减小对拍摄透镜100a整体的折射力的影响,并且负责像差校正的任务。另外,对于第三透镜L3的形状,物体侧面L3F为凸形状弯月形状,物体侧面L3F及图像侧面L3R这双方也可以为凸形状等。
第四透镜L4具有正的折射力。第四透镜L4的图像侧面L4R为凸形状。此外,第四透镜L4为,第四透镜L4的物体侧面L4F及图像侧面L4R中的至少一方为非球面,优选为物体侧面L4F及图像侧面L4R这双方为非球面。通过将图像侧面L4R设为凸形状,将物体侧面L4F及图像侧面L4R这双方设为非球面,能够从光轴X附近到周边部,以小的折射角将从第四透镜L4射出的光线引导至第五透镜L5。其结果为,在拍摄透镜100a中,易于对各像差进行校正。此外,通过将物体侧面L4F设为非球面,易于对非点像差及像面弯曲进行校正。而且,通过对第四透镜L4设定正的折射力,并与第一透镜L1平衡良好地配置,能够缩短拍摄透镜100a的光学的总长度。不过,第四透镜L4具有正的折射力的自身在拍摄透镜100a并不是必须的。
第五透镜L5具有负的折射力。第五透镜L5的图像侧面L5R为凹形状。此外,第五透镜L5为,第五透镜L5的物体侧面L5F及图像侧面L5R中的至少一方为非球面,优选为物体侧面L5F及图像侧面L5R这双方为非球面。而且,优选图像侧面L5R包含非球面,所述非球面在远离光轴X的位置具有切面与光轴X垂直地相交的极点pol。通过将图像侧面L5R设为凹形状且设为具有该极点pol的非球面形状,在维持远距性(telephoto)的同时,易于执行像面弯曲及畸变像差的校正和第六透镜L6对CRA(Chief Ray Angle:主光线向拍摄面IMG入射的角度)的控制。
第六透镜L6具有负的折射力。第六透镜L6的物体侧面L6F为凹形状且非球面。另一方面,在第六透镜L6的图像侧面L6R中,与其有效直径相当的区域的所有区域(在此为整个面)为光学性平面。另外,“光学性平面”除构造上为平面的构成以外,可列举出在该平面上形成降低光的反射率的微小(例如nm级)的凹凸的构成、使该平面稍微弯曲的构成等。这些构成具有光的透过的变化、或者带来的光学特性(折射力、偏心等)的变化充分小到在拍摄透镜中可无视的程度这样的共同的特征点。优选图像侧面L6R与拍摄面IMG的分离距离为0.1mm以下。通过使第六透镜L6靠近拍摄面IMG,可缩小对光轴X上的像差的影响,并且易于周边部的像差校正。
红外线截止滤光片IR配置在第五透镜L5与第六透镜L6之间。红外线截止滤光片IR具有保护拍摄面IMG免受红外线的损害或抑制摩尔纹的功能。
对于拍摄透镜100a,通过使第一透镜L1具有正的折射力,使第五透镜L5及第六透镜L6具有负的折射力,从而具有远距性而将光学的总长度控制得较短。
第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、及第五透镜L5分别分配最优的折射力,并且物体侧面(物体侧面L2F~物体侧面L5F)及图像侧面(图像侧面L2R~图像侧面L5R)中的至少一方为非球面。由此,能够对拍摄透镜100a的球面像差、色像差、彗差、非点像差、及畸变像差进行校正。
物体侧面L6F以入射至主光线拍摄面IMG的角度适当的方式设定非球面形状。
图像侧面L6R为光学性平面,因此能够配置为与拍摄面IMG接近或一致。因此,在拍摄透镜100a中,能够将后焦距设为非常小的值,能够实现拍摄透镜100a的光学的总长度的缩短化。
也可以以如下方式构成拍摄透镜100a:在将第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、及第五透镜L5的集合设为前透镜组,将第六透镜L6设为后透镜组时,能够使前透镜组沿着光轴X移动。由此,拍摄透镜100a能够应对自聚焦(autofocus)功能。
此外,也可以以如下方式构成拍摄透镜100a:使前透镜组在与拍摄面IMG平行的方向上移动。由此,拍摄透镜100a能够应对手抖动校正功能(所谓的透镜位移方式)。
即,通过使第一透镜L1~第五透镜L5单元化,使第六透镜L6及拍摄元件单元化,能够构成具备自聚焦功能、手抖动校正功能、或者所述功能这双方的拍摄组件。在该情况下,与使第一透镜L1~第六透镜L6一体移动的以往的构造相比较,可减小透镜1枚的量、及无需可移动地保持第六透镜L6的构造的量,从而实现轻量化。因此,能够将用于实现自聚焦功能、手抖动校正功能的致动器的功耗抑制得较小。特别是,在便携式终端中,有助于抑制电池消耗。
此外,在重视远距性的拍摄透镜100a中达到低高度化时,第六透镜L6的直径依赖于拍摄面IMG的面积,易于增大第一透镜L1~第五透镜L5的直径。在以往的技术中,当将第一透镜L1~第六透镜L6收纳于一个镜筒时,不得不使镜筒的外径比第六透镜L6的外径大。不过,在拍摄透镜100a中,通过采用使第一透镜L1~第五透镜L5单元化的构成,与以往的透镜为六枚的拍摄组件相比较,能够使镜筒小径化。
在此,优选拍摄透镜100a构成为,满足以下的条件式(1)~(10)。
|L6Fsag|/D6<1.2…(1)
0.2<T5/ih<0.5…(2)
0.6<f1/f<1.8…(3)
-3.3<f2/f<-1.0…(4)
1.0<|f3/f|…(5)
0.5<f1/f4<2.0…(6)
(f5+f6)/f<-2.0…(7)
50<νd1<70…(8)
20<νd2<30…(9)
0.5<TTL/2ih<1.0…(10)
L6Fsag为物体侧面L6F的非球面凹量的最大值(参照图15)。D6为光轴X上的第六透镜L6的厚度(参照图15)。T5为光轴X上的、图像侧面L5R与物体侧面L6F的分离距离(参照图1)。ih为拍摄透镜100a的最大图像高度(参照图1)。f为拍摄透镜100a(拍摄透镜整个系统)的焦点距离。f1为第一透镜L1的焦点距离。f2为第二透镜L2的焦点距离。f3为第三透镜L3的焦点距离。f4为第四透镜L4的焦点距离。f5为第五透镜L5的焦点距离。f6为第六透镜L6的焦点距离。νd1为相对于第一透镜L1的d线(波长587.6nm)的阿贝数。νd2为相对于第二透镜L2的d线的阿贝数。TTL为光轴X上的、物体侧面L1F与拍摄面IMG的分离距离(参照图1:换言之,光学的总长度)。
条件式(1)限定第六透镜L6的形状,通过满足条件式(1)的范围,能够抑制第六透镜L6的厚度偏离率增大,能够使第六透镜L6的成形时的流动性良好。
条件式(2)为,将第五透镜L5与第六透镜L6的间隔限定为适当,适当地控制CRA并且用于良好地校正各像差的条件。此外,条件式(2)为,在第五透镜L5与第六透镜L6之间配置红外线截止滤光片IR等部件的情况下,用于确保配置该部件的空间的条件。通过满足条件式(2)的范围,能够实现拍摄透镜100a的低高度化,并且,能够实现CRA的良好的控制及各像差的校正。另外,在第五透镜L5与第六透镜L6之间配置红外线截止滤光片IR的情况下,注意条件式(2)的数值范围为对红外线截止滤光片IR的厚度进行了空气换算的值。
条件式(3)限定第一透镜L1的焦点距离相对于拍摄透镜100a的焦点距离,条件式(4)限定第二透镜L2的焦点距离相对于拍摄透镜100a的焦点距离。条件式(3)及(4)为,对拍摄透镜100a的低高度化、拍摄透镜100a的球面像差及色像差的校正有效的条件。
在f1/f大于条件式(3)涉及的上限值的情况下,第一透镜L1的折射力相对较弱,因此对拍摄透镜100a的低高度化是不利的。
另一方面,在f1/f小于条件式(3)涉及的下限值的情况下,第一透镜L1的折射力过强,拍摄透镜100a的球面像差及色像差的产生量增大,并且对拍摄透镜100a的制造公差的灵敏度变高,因此并不是优选的。
在f2/f小于条件式(4)涉及的上限值的情况下,第二透镜L2的负的折射力变弱,因此不足以实施拍摄透镜100a的球面像差及色像差的校正。
另一方面,在f2/f小于条件式(4)涉及的下限值的情况下,第二透镜L2的负的折射力过强,拍摄透镜100a的球面像差及色像差的校正过度,彗差也变差,因此并不是优选的。
条件式(5)限定第三透镜L3的焦点距离相对于拍摄透镜100a的焦点距离。通过满足条件式(5)的范围,能够将近轴上的折射力抑制得较弱,能够抑制第三透镜L3的光轴X上的色像差的产生。
条件式(6)为,通过使第一透镜L1的焦点距离与第四透镜L4的焦点距离的平衡最优化,能够实现拍摄透镜100a的低高度化,并且使光轴X上的第五透镜L5与拍摄面IMG的分离距离最优化,用于抑制像差的产生的条件。
在f1/f4大于条件式(6)涉及的上限值的情况下,第一透镜L1的折射力相对较弱,第四透镜L4的折射力相对较强,因此通过拍摄透镜100a的主点位置移动至图像面侧从而拍摄透镜100a的光学的总长度变长。此外,在该情况下,易于产生第四透镜L4中的高阶的球面像差。
另一方面,在f1/f4小于条件式(6)涉及的下限值的情况下,第一透镜L1的折射力相对较强,第四透镜L4的折射力相对较弱,因此易于产生第一透镜L1中的高阶的球面像差。此外,在该情况下,图像侧面L5R靠近拍摄面IMG,因此易于产生对配置红外线截止滤光片IR、第六透镜L6的空间的制约。
通过满足条件式(6)的范围,能够降低对各个透镜的制造公差的灵敏度,抑制高阶的球面像差的产生,能够良好地实施第五透镜L5的像面弯曲的校正功能、第六透镜L6的CRA的控制功能等。
条件式(7)为,将第五透镜L5的焦点距离和第六透镜L6的焦点距离相对于拍摄透镜100a的焦点距离之和限定为适当的范围,对拍摄透镜100a的低高度化有效的条件。通过满足条件式(7)的范围,第五透镜L5及第六透镜L6占拍摄透镜100a的负的折射力适当,能够维持远距性而实现拍摄透镜100a的低高度化。
条件式(8)及(9)将第一透镜L1的阿贝数及第二透镜L2的阿贝数限定为适当的范围。通过对第一透镜L1使用低分散的材料,对第二透镜L2使用高分散的材料,能够良好地实施色像差的校正。
条件式(10)将拍摄透镜100a的光学的总长度与最大图像高度之比限定为适当的范围。通过满足条件式(10)的范围,将光学的总长度抑制得较短而实现低高度化,并且不会阻碍透镜的厚度、形状的自由度,而能够维持各像差的良好的校正、CRA的控制、更稳定的制造成品率。
对于条件式(1)~(10),拍摄透镜100a分别更优选为满足条件式(11)~(20)。
|L6Fsag|/D6<1.1…(11)
0.25<T5/ih<0.45…(12)
0.7<f1/f<1.7…(13)
-3.0<f2/f<-1.2…(14)
1.2<|f3/f|…(15)
0.6<f1/f4<1.7…(16)
(f5+f6)/f<-2.4…(17)
50<νd1<60…(18)
20<νd2<28…(19)
0.55<TTL/2ih<0.8…(20)
对于条件式(1)~(10),拍摄透镜100a分别进一步优选为满足条件式(21)~(30)。
|L6Fsag|/D6≤0.93…(21)
0.31≤T5/ih≤0.41…(22)
0.84≤f1/f≤1.38…(23)
-2.53≤f2/f≤-1.52…(24)
1.37≤|f3/f|…(25)
0.71≤f1/f4≤1.45…(26)
(f5+f6)/f≤-2.94…(27)
52<νd1<58…(28)
21<νd2<27…(29)
0.62≤TTL/2ih≤0.75…(30)
实施例
作为实施例,分别示出以下的实施例1~实施例7,制成拍摄透镜100a~拍摄透镜100g。以下,对各拍摄透镜100a~拍摄透镜100g进行说明。
〔实施例1〕
实施例1涉及的拍摄透镜100a的概要构成通过项目〔拍摄透镜的概要构成〕而如上所述。
图2为表示拍摄透镜100a的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
另外,在图2所示的球面像差图中,作为F的标记是指相对于F线(波长486.1nm)的特性,作为d的标记是指相对于d线的特性,作为C的标记是指相对于C线(波长656.3nm)的特性。此外,在图2所示的非点像差图中,作为S的标记是指弧矢像面的特性,作为T的标记是指切向像面的特性。上述各标记在后述的图4、图6、图8、图10、图12、及图14中也以与图2同样的意思使用。
根据图2可知,在拍摄透镜100a中,各种像差被良好地校正。
此外,拍摄透镜100a的设计式如下述的表1所示。另外,在表1中,作为Fno的标记是指F指数(F值),作为ω的标记是指视角,作为物面的标记是指物体侧,作为像面的标记是指图像面侧。此外,在表1中,作为k的标记是指表1中一并示出的非球面式中的圆锥(conic)系数K,作为Ai(i为4以上的偶数)的标记是指该非球面式中的i次的非球面系数Ai。此外,在该非球面式中,Z为光轴X方向的坐标,x为相对于光轴X的法线方向的坐标,R为曲率半径(对应的曲率的倒数)。而且,在表1中,折射率(比折射率)Nd及阿贝数νd为相对于d线的特性。此外,在表1中,作为aEb(a及b为任意的数)的标记是指a×10b。上述各标记在后述的表2~表7中也以与表1同样的意思使用。
[表1]
〔实施例2〕
图3为表示实施例2涉及的拍摄透镜100b的结构的剖视图。拍摄透镜100b的概要构成与图1所示的拍摄透镜100a相同。
图4为表示拍摄透镜100b的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
根据图4可知,在拍摄透镜100b中,各种像差被良好地校正。
此外,拍摄透镜100b的设计式如下述的表2所示。
[表2]
〔实施例3〕
图5为表示实施例3涉及的拍摄透镜100c的结构的剖视图。拍摄透镜100c的概要构成与图1所示的拍摄透镜100a相同。
图6为表示拍摄透镜100c的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
根据图6可知,在拍摄透镜100c中,各种像差被良好地校正。
此外,拍摄透镜100c的设计式如下述的表3所示。
[表3]
〔实施例4〕
图7为表示实施例4涉及的拍摄透镜100d的结构的剖视图。拍摄透镜100d的概要构成与图1所示的拍摄透镜100a相同。
图8为表示拍摄透镜100d的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
根据图8可知,在拍摄透镜100d中,各种像差被良好地校正。
此外,拍摄透镜100d的设计式如下述的表4所示。
[表4]
〔实施例5〕
图9为表示实施例5涉及的拍摄透镜100e的结构的剖视图。拍摄透镜100e的概要构成与图1所示的拍摄透镜100a相同。
图10为表示拍摄透镜100e的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
根据图10可知,在拍摄透镜100e中,各种像差被良好地校正。
此外,拍摄透镜100e的设计式如下述的表5所示。
[表5]
〔实施例6〕
图11为表示实施例6涉及的拍摄透镜100f的结构的剖视图。拍摄透镜100f的概要构成与图1所示的拍摄透镜100a相同。
图12为表示拍摄透镜100f的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
根据图12可知,在拍摄透镜100f中,各种像差被良好地校正。
此外,拍摄透镜100f的设计式如下述的表6所示。
[表6]
〔实施例7〕
图13为表示实施例7涉及的拍摄透镜100g的结构的剖视图。图13所示的拍摄透镜100g不具备红外线截止滤光片IR。如果除去不具备红外线截止滤光片IR这一点,则拍摄透镜100g的概要构成与图1所示的拍摄透镜100a相同。
图14为表示拍摄透镜100g的各种像差(球面像差、非点像差、及畸变像差)的像差图。
根据图14可知,在拍摄透镜100g中,各种像差被良好地校正。
此外,拍摄透镜100g的设计式如下述的表7所示。
[表7]
〔实施例1~实施例7的概括〕
对于实施例1~实施例7(即,拍摄透镜100a~拍摄透镜100g),下述的各值如表8所示。
|L6Fsag|/D6(参照条件式(1))
T5/ih(参照条件式(2))
f1/f(参照条件式(3))
f2/f(参照条件式(4))
|f3/f|(参照条件式(5))
f1/f4(参照条件式(6))
(f5+f6)/f(参照条件式(7))
νdl(参照条件式(8))
νd2(参照条件式(9))
TTL/2ih(参照条件式(10))
[表8]
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | |
|L6Fsag|/D6 | 0.45 | 0.46 | 0.36 | 0.29 | 0.44 | 0.45 | 0.93 |
T5/ih | 0.37 | 0.37 | 0.33 | 0.34 | 0.35 | 0.31 | 0.41 |
f1/f | 0.93 | 0.97 | 0.98 | 0.85 | 0.84 | 1.08 | 1.38 |
f2/f | -2.35 | -2.53 | -2.22 | -2.09 | -1.91 | -1.84 | -1.52 |
|f3/f| | 23.63 | 16.98 | 3.17 | 8.03 | 5.60 | 1.71 | 1.37 |
f1/f4 | 1.13 | 0.94 | 1.19 | 1.45 | 1.01 | 0.74 | 0.71 |
(f5+f6)/f | -3.61 | -3.73 | -3.58 | -3.65 | -3.20 | -2.94 | -6.41 |
vd1 | 55.57 | 55.86 | 55.86 | 55.86 | 55.86 | 55.86 | 55.86 |
vd2 | 23.25 | 21.54 | 21.54 | 21.54 | 21.54 | 21.54 | 21.54 |
TTL/2ih | 0.72 | 0.73 | 0.62 | 0.65 | 0.67 | 0.71 | 0.75 |
此外,对于实施例1~实施例7,各拍摄透镜100a~拍摄透镜100g的详细的构成的对比如表9所示。另外,在表9中,作为平的标记是指平面,作为AS的标记是指非球面。此外,在表9中,作为pol的标记是指包含非球面,所述非球面在远离光轴X的位置具有切面与光轴X垂直地相交的极点。
[表9]
〔总结〕
本发明的方式1涉及的拍摄透镜,使物体的图像在拍摄元件的拍摄面上成像,构成所述拍摄透镜的透镜为,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、及第六透镜这六枚,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、及所述第六透镜从物体侧朝向图像面侧按该顺序配置,所述第一透镜具有正的折射力,所述第五透镜及所述第六透镜具有负的折射力,所述第一透镜的物体侧的面为凸形状,所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、及所述第五透镜分别为,物体侧的面及图像面侧的面中的至少一方为非球面,所述第六透镜的物体侧的面为凹形状且非球面,在所述第六透镜的图像面侧的面中,与其有效直径相当的区域的所有区域为光学性平面。
根据所述的结构,通过使第一透镜具有正的折射力,使第五透镜及第六透镜具有负的折射力,能够具有远距性并将光学的总长度抑制得较短。
第二透镜、第三透镜、第四透镜、及第五透镜分别分配最优折射力,并且物体侧的面及图像面侧的面中的至少一方为非球面。由此,能够对拍摄透镜的球面像差、色像差、彗差、非点像差、及畸变像差进行校正。
第六透镜的物体侧的面以主光线入射至拍摄面的角度适当的方式设定非球面形状。
第六透镜的图像面侧的面为光学性平面,因此能够配置为与拍摄面接近或一致。因此,根据所述的结构,能够将后焦距设为非常小的值,能够实现拍摄透镜的光学的总长度的缩短化。
本发明的方式2涉及的拍摄透镜也可以构成为,在所述方式1的基础上,在将所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、及所述第五透镜的集合设为前透镜组,将所述第六透镜设为后透镜组时,能够使所述前透镜组沿着所述拍摄透镜的光轴移动。
本发明的方式3涉及的拍摄透镜也可以构成为,在所述方式1或2的基础上,在将所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、及所述第五透镜的集合设为前透镜组,将所述第六透镜设为后透镜组时,能够使所述前透镜组在与所述拍摄面平行的方向上移动。
根据所述的结构,通过使第一透镜~第五透镜单元化,使第六透镜及拍摄元件单元化,能够构成具备自聚焦功能、手抖动校正功能、或者所述功能这双方的拍摄组件。在该情况下,与使第一透镜~第六透镜一体移动的以往的构造相比较,能够减少透镜1枚的量、及无需可移动地保持第六透镜的构造的量,从而实现轻量化。因此,能够将用于实现自聚焦功能、手抖动校正功能的致动器的功耗抑制得较小。特别是,在便携式终端中,有助于抑制电池消耗。
此外,在重视远距性的拍摄透镜中达到低高度化时,第六透镜的直径依赖于拍摄面的面积,易于比第一透镜~第五透镜的直径大。在以往的技术中,当将第一透镜~第六透镜收纳于一个镜筒时,不得不使镜筒的外径比第六透镜的外径大。不过,根据所述的结构,通过采用使第一透镜~第五透镜单元化的构成,与以往的透镜为六枚的拍摄组件相比较,能够使镜筒小径化。
本发明的方式4涉及的拍摄透镜为,在所述方式1至3中任一方式基础上,所述第六透镜的图像面侧的面与所述拍摄面的分离距离为0.1mm以下。
根据所述的结构,通过使第六透镜靠近拍摄面,可减小对拍摄透镜的光轴上的像差的影响,并且易于周边部的像差校正。
本发明的方式5涉及的拍摄透镜为,在所述方式1至4中任一方式基础上,当将所述第六透镜的物体侧的面的非球面凹量的最大值设为L6Fsag,将所述拍摄透镜的光轴上的所述第六透镜的厚度设为D6时,满足以下的条件式(1)
|L6Fsag|/D6<1.2…(1)。
条件式(1)限定第六透镜的形状,通过满足条件式(1)的范围,能够抑制第六透镜的厚度偏离率增大,能够使第六透镜的成形时的流动性良好。
本发明的方式6涉及的拍摄透镜构成为,在所述方式1至5中任一方式基础上,当将所述拍摄透镜的光轴上的、所述第五透镜的图像面侧的面与所述第六透镜的物体侧的面的分离距离设为T5,将最大图像高度设为ih时,满足以下的条件式(2)
0.2<T5/ih<0.5…(2)。
条件式(2)为,将第五透镜与第六透镜的间隔限定为适当,适当控制CRA并且良好地校正各像差的条件。此外,条件式(2)为,在第五透镜与第六透镜之间配置红外线截止滤光片等部件的情况下,用于确保配置该部件的空间的条件。通过满足条件式(2)的范围,能够实现拍摄透镜的低高度化,并且能够实现CRA的良好的控制及各像差的校正。
本发明的方式7涉及的拍摄透镜为,在所述方式1至6中任一方式基础上,所述第二透镜具有负的折射力。
根据所述的结构,通过使第二透镜具有负的折射力,易于对由第一透镜产生的球面像差及色像差进行校正。
本发明的方式8涉及的拍摄透镜为,在所述方式1至7中任一方式基础上,所述第三透镜为,其物体侧的面为凸形状且其物体侧的面及图像面侧的面这双方为非球面。
根据所述的结构,通过将第三透镜的物体侧的面设为凸形状,将第三透镜的物体侧的面及图像面侧的面这双方设为非球面,易于对像面弯曲、高阶的球面像差、及彗差进行校正。
本发明的方式9涉及的拍摄透镜为,在所述方式1至8中任一方式基础上,所述第四透镜为,其图像面侧的面为凸形状并具有正的折射力,其物体侧的面及图像面侧的面这双方为非球面。
根据所述的结构,通过将第四透镜的图像面侧的面设为凸形状,将第四透镜的物体侧的面及图像面侧的面这双方设为非球面,能够从拍摄透镜的光轴附近到周边部,以小的折射角将从第四透镜射出的光线引导至第五透镜。其结果为,根据所述的结构,易于各像差的校正。此外,通过将第四透镜的物体侧的面设为非球面,易于对非点像差及像面弯曲进行校正。而且,通过将第四透镜设定为具有正的折射力并与第一透镜平衡良好地配置,能够缩短拍摄透镜的光学的总长度。
本发明的方式10涉及的拍摄透镜为,在所述方式1至9中任一方式基础上,所述第五透镜的图像面侧的面为凹形状且包含非球面,所述非球面在远离所述拍摄透镜的光轴的位置具有切面与该光轴垂直地相交的极点。
根据所述的结构,通过将第五透镜的图像面侧的面设为凹形状且在远离拍摄透镜的光轴的位置具有切面与光轴垂直地相交的极点的非球面形状,在维持远距性的同时,能够容易地执行像面弯曲及畸变像差的校正和第六透镜对CRA的控制。
本发明的方式11涉及的拍摄透镜构成为,在所述方式1至10中任一方式基础上,当将所述拍摄透镜的焦点距离设为f,将所述第一透镜的焦点距离设为f1,将所述第二透镜的焦点距离设为f2时,满足以下的条件式(3)及(4)
0.6<f1/f<1.8…(3)
-3.3<f2/f<-1.0…(4)。
条件式(3)为,限定第一透镜的焦点距离相对于拍摄透镜的焦点距离,条件式(4)限定第二透镜的焦点距离相对于拍摄透镜的焦点距离。条件式(3)及(4)为,对拍摄透镜的低高度化和拍摄透镜的球面像差及色像差的校正有效的条件。
在f1/f大于条件式(3)涉及的上限值的情况下,第一透镜的折射力相对较弱,因此对拍摄透镜的低高度化是不利的。
另一方面,在f1/f小于条件式(3)涉及的下限值的情况下,第一透镜的折射力过强,拍摄透镜的球面像差及色像差的产生量增大,并且对拍摄透镜的制造公差的灵敏度变高,因此不是优选的。
在f2/f大于条件式(4)涉及的上限值的情况下,第二透镜的负的折射力变弱,因此不足以实施拍摄透镜的球面像差及色像差的校正。
另一方面,在f2/f小于条件式(4)涉及的下限值的情况下,第二透镜的负的折射力过强,拍摄透镜的球面像差及色像差的校正过度,彗差也变差,因此不是优选的。
本发明的方式12涉及的拍摄透镜构成为,在所述方式1至11中任一方式基础上,当将所述拍摄透镜的焦点距离设为f,将所述第三透镜的焦点距离设为f3时,满足以下的条件式(5)
1.0<|f3/f|…(5)。
条件式(5)限定第三透镜的焦点距离相对于拍摄透镜的焦点距离。通过满足条件式(5)的范围,能够将近轴上的折射力抑制得较弱,能够抑制第三透镜的拍摄透镜的光轴上的色像差的产生。
本发明的方式13涉及的拍摄透镜构成为,在所述方式1至12中任一方式基础上,当将所述第一透镜的焦点距离设为f1,将所述第四透镜的焦点距离设为f4时,满足以下的条件式(6)
0.5<f1/f4<2.0…(6)。
条件式(6)为,通过使第一透镜的焦点距离与第四透镜的焦点距离的平衡最优化,能够实现拍摄透镜的低高度化,并且使拍摄透镜的光轴上的第五透镜与拍摄面的分离距离最优化,用于抑制像差的产生的条件。
在f1/f4大于条件式(6)涉及的上限值的情况下,第一透镜的折射力相对较弱,第四透镜的折射力相对较强,因此通过使拍摄透镜的主点位置移动至图像面侧从而拍摄透镜的光学的总长度变长。此外,在该情况下,易于产生第四透镜中的高阶的球面像差。
另一方面,在f1/f4小于条件式(6)涉及的下限值的情况下,第一透镜的折射力相对较强,第四透镜的折射力相对较弱,因此易于产生第一透镜中的高阶的球面像差。此外,在该情况下,第五透镜的图像面侧的面靠近拍摄面,因此易于产生对配置红外线截止滤光片、第六透镜的空间的制约。
通过满足条件式(6)的范围,能够降低对各个透镜的制造公差的灵敏度,能够抑制高阶的球面像差的产生,能够良好地实施第五透镜的像面弯曲的校正功能、第六透镜对CRA的控制功能等。
本发明的方式14涉及的拍摄透镜构成为,在所述方式1至13中任一方式基础上,当将所述拍摄透镜的焦点距离设为f,将所述第五透镜的焦点距离设为f5,将所述第六透镜的焦点距离设为f6时,满足以下的条件式(7)
(f5+f6)/f<-2.0…(7)。
条件式(7)为,将第五透镜的焦点距离和第六透镜的焦点距离相对于拍摄透镜的焦点距离之和限定为适当的范围,对拍摄透镜的低高度化有效的条件。通过满足条件式(7)的范围,第五透镜及第六透镜占拍摄透镜的负的折射力适当,能够维持远距性而实现拍摄透镜的低高度化。
本发明的方式15涉及的拍摄透镜构成为,在所述方式1至14中任一方式基础上,当将相对于所述第一透镜的d线的阿贝数设为νd1,将相对于所述第二透镜的d线的阿贝数设为νd2时,满足以下的条件式(8)及(9)
50<νd1<70…(8)
20<νd2<30…(9)。
条件式(8)及(9)为,将第一透镜的阿贝数及第二透镜的阿贝数限定为适当的范围。通过对第一透镜使用低分散的材料,对第二透镜使用高分散的材料,能够良好地实施色像差的校正。
本发明的方式16涉及的拍摄透镜构成为,在所述方式1至15中任一方式基础上,当将所述拍摄透镜的光轴上的、所述第一透镜的物体侧的面与所述拍摄面的分离距离设为TTL,将最大图像高度设为ih时,满足以下的条件式(10)
0.5<TTL/2ih<1.0…(10)。
条件式(10)为,将拍摄透镜的光学的总长度和最大图像高度之比限定为适当的范围。通过满足条件式(10)的范围,能够将光学的总长度抑制得较短而实现低高度化,并且不会阻碍透镜的厚度、形状的自由度,而能够维持各像差的良好的校正、CRA的控制、更稳定的制造成品率。
本发明并不限定于上述的各实施方式,在权利要求所示的范围内能够实施各种变更,通过对不同的实施方式分别公开的技术手段进行适当组合而获得的实施方式也包含在本发明的技术范围内。而且,通过对各实施方式分别公开的技术手段进行组合,能够形成新的技术特征。
附图标记说明
100a~100g:拍摄透镜
IMG:拍摄面
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
L1F~L6F:物体侧面(物体侧的面)
L1R~L6R:像侧面(像面侧的面)
X:光轴
Claims (13)
1.一种拍摄透镜,使物体的图像在拍摄元件的拍摄面上成像,其特征在于,
构成所述拍摄透镜的透镜为,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、及第六透镜这六枚,
所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、及所述第六透镜从物体侧朝向图像面侧按该顺序配置,
所述第一透镜具有正的折射力,
所述第五透镜及所述第六透镜具有负的折射力,
所述第一透镜的物体侧的面为凸形状,
所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、及所述第五透镜分别为,物体侧的面及图像面侧的面中的至少一方为非球面,
所述第六透镜的物体侧的面为凹形状且非球面,
在所述第六透镜的图像面侧的面中,与其有效直径相当的区域的所有区域为光学性平面,
所述拍摄透镜构成为:当将所述拍摄透镜的光轴上的、所述第五透镜的图像面侧的面与所述第六透镜的物体侧的面的分离距离设为T5,将最大图像高度设为ih时,满足以下的条件式
0.31≤T5/ih<0.5,
所述拍摄透镜构成为:当将所述第一透镜的焦点距离设为f1,将所述第四透镜的焦点距离设为f4时,满足以下的条件式
0.5<f1/f4<2.0。
2.根据权利要求1所述的拍摄透镜,其特征在于,
所述拍摄透镜构成为:在将所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、及所述第五透镜的集合设为前透镜组,将所述第六透镜设为后透镜组时,能够使所述前透镜组沿着所述拍摄透镜的光轴移动。
3.根据权利要求1所述的拍摄透镜,其特征在于,
所述拍摄透镜构成为:在将所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、及所述第五透镜的集合设为前透镜组,将所述第六透镜设为后透镜组时,能够使所述前透镜组在与所述拍摄面平行的方向上移动。
4.根据权利要求1所述的拍摄透镜,其特征在于,
所述第六透镜的图像面侧的面与所述拍摄面的分离距离为0.1mm以下。
5.根据权利要求1所述的拍摄透镜,其特征在于,
所述拍摄透镜构成为:当将所述第六透镜的物体侧的面的非球面凹量的最大值设为L6Fsag,将所述拍摄透镜的光轴上的所述第六透镜的厚度设为D6时,满足以下的条件式
|L6Fsag|/D6<1.2。
6.根据权利要求1所述的拍摄透镜,其特征在于,
所述第二透镜具有负的折射力。
7.根据权利要求1所述的拍摄透镜,其特征在于,
所述第三透镜为,其物体侧的面为凸形状且其物体侧的面及图像面侧的面这双方为非球面。
8.根据权利要求1所述的拍摄透镜,其特征在于,
所述第四透镜为,其图像面侧的面为凸形状并具有正的折射力,其物体侧的面及图像面侧的面这双方为非球面。
9.根据权利要求1所述的拍摄透镜,其特征在于,
所述拍摄透镜构成为:当将所述拍摄透镜的焦点距离设为f,将所述第一透镜的焦点距离设为f1,将所述第二透镜的焦点距离设为f2时,满足以下的条件式
0.6<f1/f<1.8
-3.3<f2/f<-1.0。
10.根据权利要求1所述的拍摄透镜,其特征在于,
所述拍摄透镜构成为:当将所述拍摄透镜的焦点距离设为f,将所述第三透镜的焦点距离设为f3时,满足以下的条件式
1.0<|f3/f|。
11.根据权利要求1所述的拍摄透镜,其特征在于,
所述拍摄透镜构成为:当将所述拍摄透镜的焦点距离设为f,将所述第五透镜的焦点距离设为f5,将所述第六透镜的焦点距离设为f6时,满足以下的条件式
(f5+f6)/f<-2.0。
12.根据权利要求1所述的拍摄透镜,其特征在于,
所述拍摄透镜构成为:在将相对于所述第一透镜的d线的阿贝数设为νd1,将相对于所述第二透镜的d线的阿贝数设为νd2时,满足以下的条件式
50<νd1<70
20<νd2<30。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的拍摄透镜,其特征在于,
所述拍摄透镜构成为:当将所述拍摄透镜的光轴上的、所述第一透镜的物体侧的面与所述拍摄面的分离距离设为TTL,将最大图像高度设为ih时,满足以下的条件式
0.5<TTL/2ih<1.0。
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