CN109581624B - 广角镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种广角镜头，在相对于光圈将使塑料透镜彼此接合而成的接合透镜配置在像侧的结构中，可以减少伴随温度变化的焦距的变动、伴随温度变化的视场角的变动。广角镜头(100)具有第一透镜(10)、第二透镜(20)、第三透镜(30)、第四透镜(40)、光圈(91)、第五透镜(50)及接合透镜(80)(第六透镜(60)及第七透镜(70))。第一透镜(10)及第五透镜(50)是玻璃透镜，第二透镜(20)、第三透镜(30)、第四透镜(40)及接合透镜(80)是塑料透镜。第三透镜(30)、第四透镜(40)、及第五透镜的复合焦距f345、及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件式：1＜f345/f0＜1.5。
Description
技术领域
本发明涉及用于各种拍摄系统的广角镜头。
背景技术
作为广角镜头，已提出如下5组6片透镜的透镜结构：从物侧朝向像侧依次配置有使凹面朝向像侧的第一透镜、使凹面朝向像侧的第二透镜、使凹面朝向物侧的第三透镜、使凸面朝向像侧的第四透镜、第五透镜及第六透镜，第五透镜及第六透镜构成具有正的光焦度的接合透镜(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2015－34922号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在用于车载摄像头或监视用摄像头的广角镜头中，要求倍率色像差等像差、伴随温度变化的焦距的变动及伴随温度变化的视场角的变动较小。但是，在专利文献1所记载的广角镜头中，以减小像差为目的，相对于光圈在像侧相邻的透镜是将塑料透镜彼此接合而成的接合透镜。因此，存在伴随温度变化的焦距的变动、伴随温度变化的视场角的变动较大的问题点。
鉴于以上的问题点，本发明的技术问题在于，提供一种广角镜头，在相对于光圈将塑料透镜彼此接合而成的接合透镜配置在像侧的结构中，可以减少伴随温度变化的焦距的变动、伴随温度变化的视场角的变动。
解决问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种广角镜头，其特征在于，所述广角镜头由从物侧朝向像侧配置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光圈、第五透镜、第六透镜及第七透镜构成，所述第一透镜是像侧的透镜面为凹曲面的负弯月形透镜，所述第二透镜是像侧的透镜面为凹曲面的负弯月形透镜，所述第三透镜是物侧的透镜面为凹曲面的弯月形透镜，所述第四透镜是像侧的透镜面为凸曲面的正透镜，所述第五透镜是像侧的透镜面为凸曲面的透镜，所述第六透镜是像侧的透镜面为凹曲面的负透镜，所述第七透镜是物侧的透镜及像侧的透镜面为凸曲面的双凸透镜，所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第六透镜及所述第七透镜均为塑料透镜，所述第五透镜为玻璃透镜，所述第六透镜及所述第七透镜构成所述第六透镜的像侧的透镜面和所述第七透镜的物侧的透镜面被接合而成的接合透镜，当将所述第三透镜、所述第四透镜及所述第五透镜的复合焦距设为f345、将透镜系统整体的焦距设为f0时，复合焦距f345及焦距f0满足以下的条件式：
1＜f345/f0＜1.5。
在本发明中，相对于光圈在像侧配置有接合透镜(第六透镜及第七透镜)，因此，可以减小广角镜头的倍率色像差。另外，接合透镜(第六透镜及第七透镜)是塑料透镜，但由于在光圈和接合透镜之间配置有由玻璃透镜构成的第五透镜，所以可以减小伴随温度变化的焦点位置的变动、伴随温度变化的视场角的变动。另外，由于焦距的比(f345/f0)超过下限(1)，因此能够避免配置于物侧的透镜的光焦度变得过强。因此，能够适当地进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正，可以实现高光学特性。另外，焦距的比(f345/f0)低于上限(1.5)。因此，可以减小透镜直径或物像间距离，所以能够实现广角镜头的小型化。
在本发明中，可以采用如下方式，当将所述第三透镜及所述第四透镜的复合焦距设为f34、将所述第五透镜的焦距设为f5、将透镜系统整体的焦距设为f0时，复合焦距f34、焦距f5及焦距f0对于以下的条件式均满足：
2＜f34/f0＜5.5，
2＜f5/f0＜3。
根据该方式，由于焦距的比(f34/f0、f5/f0)超过上述的下限，因此可以避免配置于物侧的透镜的光焦度变得过强。因此可以适当地进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正，可以实现高光学特性。另外，焦距的比(f34/f0、f5/f0)低于上述的上限。因此，可以减小透镜直径及物像间距离，所以能够实现广角镜头的小型化。
在本发明中，可以采用如下方式，所述第五透镜是物侧的透镜面及像侧的透镜面为凸曲面的双凸透镜，所述第六透镜是物侧的透镜面及像侧的透镜面为凹曲面的双凹透镜。由于与光圈相邻的透镜灵敏度较高，所以与光圈相邻的透镜的定位精度或透镜的厚度精度容易对光学特性带来影响。另外，由于塑料透镜在透镜面的周围具有凸缘部，所以能够利用凸缘部高精度地定位，但玻璃透镜与塑料透镜不同，在透镜面的周围没有凸缘部。因此，玻璃透镜的定位精度容易降低。另外，由于塑料透镜是通过成型制造的，因此，透镜的厚度精度高，但由于玻璃透镜要将透镜面进行抛光，所以透镜的厚度精度容易降低。然而，在本发明中，将在像侧与由玻璃透镜构成的第五透镜相邻的第六透镜的物侧的透镜面设为凹曲面，因此，在第五透镜中，即使产生了定位精度及厚度精度降低的情况下，也可以抑制入射位置向第六透镜的物侧的透镜面的变动。
在本发明中，可以采用如下方式，当将所述第五透镜的像侧的透镜面的光轴中心的曲率半径设为R52、将所述第六透镜的物侧的透镜面的光轴中心的曲率半径设为R61时，曲率半径R52、R61满足以下条件式：
0.8＜R61/R52＜2.5。
根据该方式，因为第五透镜的像侧的透镜面的曲率半径R52和第六透镜的物侧的透镜面的曲率半径R61是比较接近的值，所以在第五透镜中，即使产生定位精度及厚度精度降低的情况下，也可以抑制入射位置向第六透镜的物侧的透镜面的变动。
在本发明中，可以采用如下方式，曲率半径R52、R61满足以下条件式：
0.9＜R61/R52＜1.1。
根据该方式，因为第五透镜的像侧的透镜面的曲率半径R52和第六透镜的物侧的透镜面的曲率半径R61是相当接近的值，所以在第五透镜中，即使产生了定位精度及厚度精度的降低的情况下，也可以抑制入射位置向第六透镜的物侧的透镜面的变动。
在本发明中，可以采用如下方式，当将所述第五透镜的物侧的透镜面的光轴中心的曲率半径设为R51、将所述第五透镜的像侧的透镜面的光轴中心的曲率半径设为R52时，曲率半径R51、R52满足以下条件式：
|R52|≦|R51|。
根据该方式，容易进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正。
在本发明中，可以采用如下方式，在将所述第六透镜的阿贝数设为ν6、将所述第七透镜的阿贝数设为ν7时，阿贝数ν6、ν7分别对于以下条件式均满足：
ν6≦30
ν7≦50。
根据该方式，可以将倍率色像差减小到适当的水平。
发明效果
在本发明中，相对于光圈在像侧配置有接合透镜(第六透镜及第七透镜)，因此，可以减小广角镜头的倍率色像差。另外，虽然接合透镜(第六透镜及第七透镜)是塑料透镜，但由于在光圈和接合透镜之间配置有由玻璃透镜构成的第五透镜，所以可以减小伴随温度变化的焦点位置的变动、伴随温度变化的视场角的变动。另外，由于焦距的比(f345/f0)超过下限(1)，所以可以避免配置于物侧的透镜的光焦度变得过强。因此，可以适当地进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正，可以实现高光学特性。另外，焦距的比(f345/f0)低于上限(1.5)。因此，可以减小透镜直径、物像间距离，所以能够实现广角镜头的小型化。
附图说明
图1是本发明的实施例1的广角镜头的说明图。
图2是表示图1所示的广角镜头的像散及失真的说明图。
图3是表示图1所示的广角镜头的倍率色像差的说明图。
图4是表示图1所示的广角镜头的球面像差的说明图。
图5是表示图1所示的广角镜头的横向像差的说明图。
图6是本发明的实施例2的广角镜头的说明图。
图7是表示图6所示的广角镜头的像散及失真的说明图。
图8是表示图6所示的广角镜头的倍率色像差的说明图。
图9是表示图6所示的广角镜头的球面像差的说明图。
图10是表示图6所示的广角镜头的横向像差的说明图。
图11是本发明的实施例3的广角镜头的说明图。
图12是表示图11所示的广角镜头的像散及失真的说明图。
图13是表示图11所示的广角镜头的倍率色像差的说明图。
图14是表示图11所示的广角镜头的球面像差的说明图。
图15是表示图11所示的广角镜头的横向像差的说明图。
附图标记说明
10…第一透镜；20…第二透镜；30…第三透镜；40…第四透镜；50…第五透镜；60…第六透镜；70…第七透镜；80…接合透镜；91…光圈；94…拍摄元件；100…广角镜头
具体实施方式
作为应用了本发明的广角镜头100，说明实施例1、2、3。
[实施例1]
(整体结构)
图1是本发明实施例1的广角镜头100的说明图。图2是表示图1所示的广角镜头100的像散及失真的说明图。图3是表示图1所示的广角镜头100的倍率色像差的说明图。图4是表示图1所示的广角镜头100的球面像差的说明图。图5是表示图1所示的广角镜头100的横向像差的说明图。
图1中，将面编号示于括号内，对非球面标注“＊”。另外，图1所示的透镜中，塑料透镜在透镜面的外周侧具有凸缘部，而图1中省略凸缘部的图示。图2、图3、图4及图5表示红色光R(波长656nm)、绿色光G(波长588nm)及蓝色光B(波长486nm)的各像差。另外，关于图2所示的像散，对径向方向的特性标注S，对切线方向的特性标注T。另外，图2所示的所谓失真，表示拍摄中央部和周边部的图像的变化率，并且表示失真的数值的绝对值越小，越是高精度的透镜。图5中集中示出红色光R、绿色光G、及蓝色光B的各角度0.00deg、10.00deg、20.00deg、30.00deg、40.00deg、50.00deg、60.00deg、70.00deg及80.00deg下的与光轴正交的两个方向(y方向及x方向)上的横向像差。
图1所示的广角镜头100具有由从物侧La朝向像侧Lb配置的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、光圈91、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的7片透镜。第六透镜60及第七透镜70构成第六透镜60的像侧Lb的透镜面62和第七透镜70的物侧La的透镜面71被接合而成的接合透镜80，接合透镜80具有正的光焦度。相对于接合透镜80，在像侧Lb依次配置有平板状的红外线滤波器92、透光性的罩部93及拍摄元件94。
本例的广角镜头100的各透镜的结构等如表1所示，在表1中，作为广角镜头100的特性示出以下特性。
透镜系统整体的焦距f0(Effective Focal Length)
物像间距离d0(Total Track)
透镜系统整体的F值(Image Space F/#)
最大视场角(Max.Field Angle)
水平视场角(Max.Horizontal Field Angle)
另外，表1表示各面(Surf)的以下的项目。
透镜面的光轴中心的曲率半径(Radius)
厚度(Thickness)
折射率Nd
阿贝数νd
各透镜的焦距f
复合焦距fd
此外，曲率半径、厚度、焦距、直径的单位为mm。在此，在透镜面是朝向物侧La突出的凸面或朝向物侧La凹陷的凹面的情况下，将曲率半径设为正的值，在透镜面为朝向像侧Lb突出的凸面或朝向像侧Lb凹陷的凹面的情况下，将曲率半径设为负的值。另外，将正透镜(具有正的光焦度的透镜)的焦距f设为正的值，将负透镜(具有负的光焦度的透镜)的焦距f设为负的值。
【表1】
表2中示出由下式(数学式1)表示用于广角镜头100的非球面透镜的形状时的曲率半径的倒数c、圆锥系数K及非球面系数A4、A6、A8、A10。在下式中，将垂跨量(光轴方向的轴)设为Z，将与光轴垂直方向的高度(光线高度)设为r。
【表2】
| Surf | c(1/Radius) | K | A4 | A6 | A8 | A10 |
| 3 | 7.51315E-02 | 0.00000E+00 | 1.10850E-03 | 0.00000E+00 | 6.41990E-06 | 0.00000E+00 |
| 4 | 3.02480E-01 | 1.13400E+00 | 0.00000E+00 | -2.38200E-04 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
| 5 | -1.73762E-01 | 4.66300E+00 | -3.67550E-03 | 4.38800E-04 | -4.42080E-06 | 0.00000E+00 |
| 6 | -1.88395E-01 | 0.00000E+00 | 3.11180E-03 | 8.28900E-05 | -3.85350E-05 | 0.00000E+00 |
| 7 | -6.94444E-02 | 0.00000E+00 | 7.58030E-03 | -6.14920E-04 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
| 8 | -2.56608E-01 | 0.00000E+00 | 1.13560E-03 | -8.66000E-05 | 0.00000E+00 | 0.00000+00 |
| 12 | -9.11577E-02 | 0.00000E+00 | -2.30240E-03 | -4.72210E-05 | 7.73000E-06 | 0.00000E+00 |
| 13 | 4.43853E-01 | -1.13400E+00 | 0.00000E+00 | -6.43020E-05 | 4.98490E-05 | 0.00000+00 |
| 14 | -1.74216E-01 | 1.32800E+00 | 3.56730E-03 | -3.89590E-05 | 8.31760E-06 | 0.00000E+00 |
【数学式1】
如表1所示，在本例的广角镜头100中，透镜系统整体的焦距f0为3.073mm，物像间距离d0为20.506mm，透镜系统整体的F值为2.0，最大视场角为160deg，水平视场角为160deg。
第一透镜10是像侧Lb的透镜面12(第二面(2))为凹曲面的负弯月形透镜，物侧La的透镜面11(第一面(1))为凸曲面。在本例中，第一透镜10是玻璃透镜，物侧La的透镜面11(第一面(1))及像侧Lb的透镜面12(第二面(2))均为球面。第一透镜10使用折射率为1.804、且阿贝数为46.5的透镜材料，焦距为-8.009mm。
第二透镜20是像侧Lb的透镜面22(第四面(4))为凹曲面的负弯月形透镜，物侧La的透镜面21(第三面(3))为凸曲面。第二透镜20是由丙烯酸树脂类、聚碳酸酯类、聚烯烃系类构成的塑料透镜，物侧La的透镜面21(第三面(3))、及像侧Lb的透镜面22(第四面(4))均为非球面。第二透镜20使用折射率为1.512、且阿贝数为56.3的透镜材料，焦距为-8.891mm。
第三透镜30是物侧La的透镜面31(第五面(5))为凹曲面的弯月形透镜，像侧Lb的透镜面32(第六面(6))为凸曲面。在本例中，第三透镜30是正弯月形透镜。第三透镜30是由丙烯酸树脂类、聚碳酸酯类、聚烯烃类等构成的塑料透镜，物侧La的透镜面31(第五面(5))及像侧Lb的透镜面32(第六面(6))均为非球面。第三透镜30使用折射率为1.665、且阿贝数为20.3的透镜材料，焦距为53.044mm。
第四透镜40是像侧Lb的透镜面42(第八面(8))为凸曲面的正透镜。在本例中，第四透镜40是物侧La的透镜面41(第七面(7))为凹曲面的正弯月形透镜。第四透镜40是由丙烯酸树脂类、聚碳酸酯类、聚烯烃系类构成的塑料透镜，物侧La的透镜面41(第七面(7))及像侧Lb的透镜面72(第八面(8))均为非球面。第四透镜40使用折射率为1.544、且阿贝数为56.2的透镜材料，焦距为9.355mm。
第五透镜50是像侧Lb的透镜面52(第十一面(11))为凸曲面的透镜。在本例中，第五透镜50是物侧La的透镜面51(第十面(10))及像侧Lb的透镜面52(第十一面(11))均为凸曲面的双凸透镜。第五透镜50是玻璃透镜，物侧La的透镜面51(第十面(10))及像侧Lb的透镜面52(第十面(11))均为球面。第五透镜50使用折射率为1.871、且阿贝数为40.7的透镜材料，焦距为6.293mm。
第六透镜60是像侧的透镜面62为凹曲面的负透镜。在本例中，第六透镜60是物侧La的透镜面61(第十二面(12))及像侧Lb的透镜面62均为凹曲面的双凹透镜。第六透镜60是由丙烯酸树脂类、聚碳酸酯类、聚烯烃类等构成的塑料透镜，物侧La的透镜面61(第十二面(12))、及像侧Lb的透镜面62均为非球面。第六透镜60使用折射率为1.635、且阿贝数为24.0的透镜材料，焦距为－2.859mm。
第七透镜70是物侧La的透镜面71及像侧Lb的透镜面72(第十四面(14))为凸曲面的双凸透镜，具有正的光焦度。第七透镜70是由丙烯酸树脂类、聚碳酸酯类、聚烯烃类等构成的塑料透镜，物侧La的透镜面71及像侧Lb的透镜面72(第十四面(14))均为非球面。第七透镜70使用折射率为1.544、且阿贝数为56.2的透镜材料，焦距为3.702mm。
在此，第六透镜60的像侧Lb的透镜面62和第七透镜70的物侧La的透镜面71形成为同一形状，第六透镜60和第七透镜70构成第六透镜60的像侧Lb的透镜面62和第七透镜70的物侧La的透镜面71通过树脂接合而成的接合透镜80。因此，将第六透镜60的像侧Lb的透镜面62和第七透镜70的物侧La的透镜面71的接合面设为第十三面(13)。接合透镜80的焦距为38.878mm。在本例中，树脂材料为UV固化型的粘接剂。粘接剂优选为固化后仍具有弹性的材质。
在本方式中，由配置于第四透镜40和第五透镜50之间的光圈91构成第九面(9)，由红外线滤波器92的物侧La的面921构成第十五面(15)，由像侧Lb的面922构成第十六面(16)。另外，由罩部93的物侧La的面931构成第十七面(17)，由罩部93的像侧Lb的面932构成第十八面(18)。
在广角镜头100中，第一透镜10及第二透镜20的复合焦距f12为－3.843mm，第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30的复合焦距f123为－4.806mm。第三透镜30及第四透镜40的复合焦距f34为7.700mm，第四透镜40及第五透镜50的复合焦距f45为4.043mm，第三透镜30、第四透镜40及第五透镜50的复合焦距f345为3.670mm。
如图2～图5所示，在本例的广角镜头100中，像散(失真)、倍率色像差、球面像差及横向像差被修正到适当的水平。
在这样构成的广角镜头100中，相对于光圈91在像侧Lb配置有接合透镜80(第六透镜60及第七透镜70)，因此，可以减小广角镜头100的倍率色像差。另外，虽然接合透镜80(第六透镜60及第七透镜70)是塑料透镜，但由于在光圈91和接合透镜80之间配置有由玻璃透镜构成的第五透镜50，所以可以减少伴随温度变化的焦点位置的变动、伴随温度变化的视场角的变动。
另外，由于第五透镜50为凸透镜、第六透镜60为双凹透镜，因此，与光圈91相邻的第五透镜50的定位精度或透镜的厚度精度不易对光学特性带来影响。即，由于与光圈相邻的透镜灵敏度高，所以与光圈相邻的透镜的定位精度或透镜的厚度精度容易对光学特性带来影响。另外，由于塑料透镜在透镜面的周围具有凸缘部，所以能够利用凸缘部高精度地定位，但玻璃透镜与塑料透镜不同，在透镜面的周围没有凸缘部。因此，玻璃透镜的定位精度容易降低。另外，由于塑料透镜是通过成型制造的，所以透镜的厚度精度高，但玻璃透镜要对透镜面进行抛光，所以透镜的厚度精度容易降低。然而，在本方式中，由于将在像侧与由玻璃透镜构成的第五透镜50相邻的第六透镜60的物侧La的透镜面61设为凹曲面，所以在第五透镜50中，即使产生了定位精度或厚度精度的降低的情况下，也可以抑制入射位置向第六透镜60的物侧La的透镜面61的变动。
(条件式等的说明)
在本例的广角镜头100中，表3表示与以下说明的条件式(1)～(7)关联的各值。由于本例的广角镜头100满足以下的条件式(1)～(7)，所以可以获得具有图2～图5所示的透镜特性等效果。此外，表3中也示出后述的实施例2、3的各值。另外，表3所示的值及以下说明的值通过四舍五入进行小数部分的处理。
【表3】
| 条件式 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| (1) | 1＜f345/f0＜1.5 | 1.194 | 1.348 | 1.492 |
| (2) | 2＜f34/f0＜5.5 | 2.505 | 2.942 | 5.073 |
| (3) | 2＜f5/f0＜3 | 2.048 | 2.277 | 2.363 |
| (4) | 0.8＜R61/R52＜2.3 | 1.060 | 2.237 | -1.911 |
| (5) | |R51|≥|R52| | ○ | ○ | ○ |
| (6,7) | y6≤30y7≥50 | ○ | ○ | ○ |
首先，在本例中，第三透镜30、第四透镜40及第五透镜的复合焦距f345、及透镜系统整体的焦距f0满足以下条件式(1)：
1＜f345/f0＜1.5···条件式(1)。
更具体而言，复合焦距f345为3.670mm，透镜系统整体的焦距f0为3.073mm，焦距的比(f345/f0)为1.194。因此，由于焦距的比(f345/f0)超过下限(1)，所以可以避免配置于物侧La的透镜的光焦度变得过强。因此，可以适当地进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正，可以实现高光学特性。另外，焦距的比(f345/f0)低于上限(1.5)。因此，可以减小透镜直径、物像间距离，所以能够实现广角镜头100的小型化。
第三透镜30及第四透镜40的复合焦距f34、第五透镜50的焦距f5、及透镜系统整体的焦距f0对于以下的条件式(2)、(3)均满足：
2＜f34/f0＜5.5···条件式(2)
2＜f5/f0＜3···条件式(3)。
更具体而言，复合焦距f34为7.700mm，第五透镜50的焦距f5为6.293mm，焦距的比(f34/f0)为2.505，焦距的比(f5/f0)为2.048。因此，由于焦距的比(f34/f0、f5/f0)超过上述下限，所以能避免配置于物侧La的透镜的光焦度变得过强。因此，可以适当地进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正，能够实现高光学特性。另外，焦距的比(f34/f0、f5/f0)低于上述的上限。因此，能够减小透镜直径及物像间距离，所以能够实现广角镜头100的小型化。
第五透镜50的像侧Lb的透镜面52的光轴中心的曲率半径R52、及第六透镜60的物侧La的透镜面61的光轴中心的曲率半径R61满足以下条件式(4)：
0.8＜R61/R52＜2.5···条件式(4)。
具体而言，第五透镜50的像侧Lb的透镜面52的光轴中心的曲率半径R52为－10.35mm，第六透镜60的物侧La的透镜面61的光轴中心的曲率半径R61为－10.970mm，曲率半径的比(R61/R52)为1.060。因此，因为曲率半径R52、R61是比较接近的值，所以在第五透镜50中，即使产生了定位精度或厚度精度降低的情况下，也可以抑制入射位置向第六透镜60的物侧La的透镜面61的变动。
而且，在本例中，曲率半径R52、R61满足以下条件式：
0.9＜R61/R52＜1.1。
因此，曲率半径R52、R61为相当接近的值，所以在第五透镜50中，即使产生了定位精度或厚度精度的降低的情况下，也可以进一步抑制入射位置向第六透镜60的物侧La的透镜面61的变动。
另外，曲率半径R51、R52满足以下条件式(5)：
|R52|≦|R51|···条件式(5)。
具体而言，第五透镜50的像侧Lb的透镜面52的光轴中心的曲率半径R52为－10.35mm，第五透镜50的物侧La的透镜面51的光轴中心的曲率半径R51为10.35mm。因此，因为满足条件式(5)，所以容易进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正。
第六透镜的阿贝数ν6及第七透镜的阿贝数ν7分别对于以下的条件式(6)、(7)均满足：
ν6≦30···条件式(6)
ν7≦50···条件式(7)。
更具体而言，第六透镜的阿贝数ν6为24.0，第七透镜的阿贝数ν7为56.2。因此，能够将倍率色像差减小到适当的水平。
[实施例2]
图6是本发明实施例2的广角镜头100的说明图。图7是表示图6所示的广角镜头100的像散及失真的说明图。图8是表示图6所示的广角镜头100的倍率色像差的说明图。图9是表示图6所示的广角镜头100的球面像差的说明图。图10是表示图6所示的广角镜头100的横向像差的说明图。图10中一并示出红色光R、绿色光G及蓝色光B的各角度0.00deg、30.11deg、40.90deg、61.72deg、71.84deg及95.04deg下的与光轴正交的两个方向(y方向及x方向)的横向像差。
图6所示的广角镜头100也与实施例1同样，具有由从物侧La朝向像侧Lb配置的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、光圈91、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的7片透镜。第六透镜60及第七透镜70构成第六透镜60的像侧Lb的透镜面62和第七透镜70的物侧La的透镜面71被接合而成的接合透镜80，接合透镜80具有正的光焦度。相对于接合透镜80在像侧Lb依次配置有平板状的红外线滤波器92、透光性的罩部93及拍摄元件94。
本例的广角镜头100的各透镜的结构等如表4所示，非球面透镜的曲率半径的倒数c、圆锥系数K及非球面系数A4、A6、A8、A10如表5所示。
【表4】
【表5】
| Surf | c(1/Radius) | K | A4 | A6 | A8 | A10 |
| 3 | 9.85696E-02 | 0.00000E+00 | -1.91032E-03 | 8.70257E-05 | 5.16361E-08 | 0.00000E+00 |
| 4* | 3.37269E-01 | 2.84458E-01 | -3.72843E-03 | -1.28611E-04 | -2.48036E-05 | 0.00000E+00 |
| 5* | -2.84489E-01 | -4.27080E-01 | -4.30172E-03 | 3.65297E-04 | -4.07029-07 | 0.00000E+00 |
| 6* | -2.32511E-01 | 0.00000E+00 | 3.01738E-03 | 2.41204E-04 | 2.74178E-05 | 0.00000E+00 |
| 7* | 3.28673E-02 | 0.00000E+00 | 8.18768E-04 | 2.48482E-05 | 8.55108E-05 | 0.00000E+00 |
| 8* | -1.91133E-01 | 0.00000E+00 | 7.47608E-04 | 1.05621E-04 | 6.83849E-05 | 0.00000E+00 |
| 12* | -7.66272E-02 | 0.00000E+00 | -1.71662E-03 | 1.06387E-04 | -5.68431E-06 | 0.00000E+00 |
| 13* | 4.65974E-01 | -1.05117E+00 | 1.49235E-03 | 5.00877E-04 | 4.99080E-06 | 0.00000E+00 |
| 14* | -1.67725E-01 | 0.00000E+00 | 3.77255E-03 | -6.02345E-05 | 2.78802E-06 | 0.00000E+00 |
如表4所示，在本例的广角镜头100中，透镜系统整体的焦距f0为2.573mm，物像间距离d0为20.505mm，透镜系统整体的F值为2.0，最大视场角为190deg，水平视场角为200deg。
第一透镜10是像侧Lb的透镜面12(第二面(2))为凹曲面的负弯月形透镜，物侧La的透镜面11(第一面(1))为凸曲面。在本例中，第一透镜10是玻璃透镜，物侧La的透镜面11(第一面(1))及像侧Lb的透镜面12(第二面(2))均为球面。第一透镜10使用折射率为1.773、且阿贝数为49.6的透镜材料，焦距为－10.585mm。
第二透镜20是像侧Lb的透镜面22(第四面(4))为凹曲面的负弯月形透镜，物侧La的透镜面21(第三面(3))为凸曲面。第二透镜20是塑料透镜，物侧La的透镜面21(第三面(3))及像侧Lb的透镜面22(第四面(4))均为非球面。第二透镜20使用折射率为1.536、且阿贝数为56.0的透镜材料，焦距为－8.204mm。
第三透镜30是物侧La的透镜面31(第五面(5))为凹曲面的弯月形透镜，像侧Lb的透镜面32(第六面(6))为凸曲面。在本例中，第三透镜30是负弯月形透镜。第三透镜30是塑料透镜，物侧La的透镜面31(第五面(5))及像侧Lb的透镜面32(第六面(6))均为非球面。第三透镜30使用折射率为1.536、且阿贝数为56.0的透镜材料，焦距为－124.631mm。
第四透镜40是像侧Lb的透镜面42(第八面(8))为凸曲面的正透镜。在本例中，第四透镜40是物体La的透镜面41(第七面(7))为凸曲面的双凸透镜。第四透镜40是塑料透镜，物侧La的透镜面41(第七面(7))及像侧Lb的透镜面72(第八面(8))均为非球面。第四透镜40使用折射率为1.544、且阿贝数为56.2的透镜材料。焦距为8.320mm。
第五透镜50是像侧Lb的透镜面52(第十一面(11))为凸曲面的透镜。在本例中，第五透镜50是物侧La的透镜面51(第十面(10))及像侧Lb的透镜面52(第十一面(11))均为凸曲面的双凸透镜。第五透镜50是玻璃透镜，物侧La的透镜面51(第十面(10))及像侧Lb的透镜面52(第十面(11))均为球面。第五透镜50使用折射率为1.871、且阿贝数为40.7的透镜材料，焦距为5.858mm。
第六透镜60是像侧的透镜面62为凹曲面的负透镜。在本例中，第六透镜60是物侧La的透镜面61(第十二面(12))及像侧Lb的透镜面62均为凹曲面的双凹透镜。第六透镜60是塑料透镜，物侧La的透镜面61(第十二面(12))及像侧Lb的透镜面62均为非球面。第六透镜60使用折射率为1.635、且阿贝数为24.0的透镜材料，焦距为－2.831mm。
第七透镜70是物侧La的透镜面71及像侧Lb的透镜面72(第十四面(14))为凸曲面的双凸透镜，具有正的光焦度。第七透镜70是塑料透镜，物侧La的透镜面71及像侧Lb的透镜面72(第十四面(14))均为非球面。第七透镜70使用折射率为1.544、且阿贝数为55.5的透镜材料，焦距为3.522mm。
在此，第六透镜60和第七透镜70构成第六透镜60的像侧Lb的透镜面62和第七透镜70的物侧La的透镜面71通过树脂接合而成的接合透镜80。因此，将第六透镜60的像侧Lb的透镜面62和第七透镜70的物侧La的透镜面71的接合面设为第十三面(13)。接合透镜80的焦距为42.135mm。
在广角镜头100中，第一透镜10及第二透镜20的复合焦距f12为－4.147mm，第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30的复合焦距f123为－4.469mm。第三透镜30及第四透镜40的复合焦距f34为7.567mm，第四透镜40及第五透镜50的复合焦距f45为3.9693mm，第三透镜30、第四透镜40及第五透镜50的复合焦距f345为3.468mm。如图7～图10所示，在本例的广角镜头100中，像散(失真)、倍率色像差、球面像差、及横向像差被修正到适当的水平。
在这样构成的广角镜头100中，也与实施例1同样，相对于光圈91在像侧Lb配置有接合透镜80(第六透镜60及第七透镜70)，因此，可以减小广角镜头100的倍率色像差。另外，接合透镜80(第六透镜60及第七透镜70)是塑料透镜，在光圈91和接合透镜80之间配置有由玻璃透镜构成的第五透镜50，因此，可以减小伴随温度变化的焦点位置的变动、伴随温度变化的视场角的变动等，可以获得与实施例1同样的效果。
在本例的广角镜头100中，如表3所示，满足条件式(1)～(7)。首先，首先，在本例中，第三透镜30、第四透镜40及第五透镜的复合焦距f345为3.468mm，透镜系统整体的焦距f0为2.573mm，焦距的比(f345/f0)为1.348。因此，满足条件式(1)，所以能够实现高光学特性。另外，因为可以减小透镜直径、物像间距离，所以能够实现广角镜头100的小型化。
第三透镜30及第四透镜40的复合焦距f34为7.567mm，第五透镜50的焦距f5为5.858mm，焦距的比(f34/f0)为2.942，焦距的比(f5/f0)为2.277。因此，因为满足条件式(2)、(3)，所以可以实现高光学特性。另外，因为可以减小透镜直径、物像间距离，所以能够实现广角镜头100的小型化。
第五透镜50的像侧Lb的透镜面52的光轴中心的曲率半径R52为－5.835mm，第六透镜60的物侧La的透镜面61的光轴中心的曲率半径R61为－13.050mm，曲率半径的比(R61/R52)为2.237。因此，因为满足条件式(4)，所以在第五透镜50中，即使产生了定位精度或厚度精度的降低的情况下，也可以抑制入射位置向第六透镜60的物侧La的透镜面61的变动。
第五透镜50的像侧Lb的透镜面52的光轴中心的曲率半径R52为－13.050mm，第五透镜50的物侧La的透镜面51的光轴中心的曲率半径R51为33.421mm。因此，因为满足条件式(5)，所以容易进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正。
第六透镜的阿贝数ν6为24.0，第七透镜的阿贝数ν7为55.5。因此，因为满足条件式(6)、(7)，所以可以将倍率色像差减小到适当的水平。
[实施例3]
图11是本发明实施例3的广角镜头100的说明图。图12是表示图11所示的广角镜头100的像散及失真的说明图。图13是表示图11所示的广角镜头100的倍率色像差的说明图。图14是表示图11所示的广角镜头100的球面像差的说明图。图15是表示图11所示的广角镜头100的横向像差的说明图。图15中一并示出红色光R、绿色光G及蓝色光B的各角度0.00deg、25.46deg、38.04deg、52.29deg、60.83deg、80.26deg、及84.73deg下的与光轴正交的两个方向(y方向及x方向)的横向像差。
图11所示的广角镜头100也与实施例1同样，具有由从物侧La朝向像侧Lb配置的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、光圈91、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的7片透镜。第六透镜60及第七透镜70构成第六透镜60的像侧Lb的透镜面62和第七透镜70的物侧La的透镜面71被接合而成的接合透镜80，接合透镜80具有正的光焦度。相对于接合透镜80在像侧Lb依次配置有平板状的红外线滤波器92、透光性的罩部93及拍摄元件94。
本例的广角镜头100的各透镜的结构等如表6所示，非球面透镜的曲率半径的倒数c、圆锥系数K及非球面系数A4、A6、A8、A10如表7所示。
【表6】
【表7】
| Surf | c(1/Radius) | K | A4 | A6 | A8 | A10 |
| 3* | 1.08575E-01 | 0.00000E+00 | -7.45506E-04 | -4.73255E-06 | 1.77233E-06 | 0.00000E+00 |
| 4* | 3.31960E-01 | 0.00000E+00 | -1.02396E-03 | -2.78273E-04 | -3.77516E-06 | 0.00000E+00 |
| 5* | -2.95784E-01 | 0.00000E+00 | 3.83210E-04 | -2.01255E-04 | 2.51179E-05 | 0.00000E+00 |
| 6* | -1.05495E-01 | 0.00000E+00 | 4.89706E-03 | -1.19409E-04 | 2.41427E-05 | 0.00000E+00 |
| 7* | 2.12104E-02 | 0.00000E+00 | 1.54635E-04 | 1.17425E-04 | -4.47159E-06 | 0.00000E+00 |
| 8* | -2.33388E-01 | 0.00000E+00 | 1.19123E-04 | 1.38329E-04 | -7.72343E-06 | 0.00000E+00 |
| 12* | 6.07228E-02 | 0.00000E+00 | -2.68736E-03 | 4.02618E-04 | -2.77897E-05 | 0.00000E+00 |
| 13* | 6.05602E-01 | -2.04031E+00 | 9.68054E-03 | 2.28079E-04 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
| 14* | -1.33623E-01 | 0.00000E+00 | 2.89153E-03 | 1.17421E-05 | -3.94480E-06 | 0.00000E+00 |
如表6所示，在本例的广角镜头100中，透镜系统整体的焦距f0为3.063mm，物像间距离d0为19.987mm，透镜系统整体的F值为2.0，最大视场角为190deg，水平视场角为161deg。
第一透镜10是像侧Lb的透镜面12(第二面(2))为凹曲面的负弯月形透镜，物侧La的透镜面11(第一面(1))为凸曲面。在本例中，第一透镜10是玻璃透镜，物侧La的透镜面11(第一面(1))及像侧Lb的透镜面12(第二面(2))均为球面。第一透镜10使用折射率为1.804、且阿贝数为46.5的透镜材料，焦距为-13.442mm。
第二透镜20是像侧Lb的透镜面22(第四面(4))为凹曲面的负弯月形透镜，物侧La的透镜面21(第三面(3))为凸曲面。第二透镜20是塑料透镜，物侧La的透镜面21(第三面(3))及像侧Lb的透镜面22(第四面(4))均为非球面。第二透镜20使用折射率为1.536、且阿贝数为56.0的透镜材料，焦距为-8.842mm。
第三透镜30是物侧La的透镜面31(第五面(5))为凹曲面的弯月形透镜，像侧Lb的透镜面32(第六面(6))为凸曲面。在本例中，第三透镜30是负弯月形透镜。第三透镜30为塑料透镜，物侧La的透镜面31(第五面(5))及像侧Lb的透镜面32(第六面(6))均为非球面。第三透镜30使用折射率为1.531、且阿贝数为55.8的透镜材料，焦距为-10.311mm。
第四透镜40是像侧Lb的透镜面42(第八面(8))为凸曲面的正透镜。在本例中，第四透镜40是物体La的透镜面41(第七面(7))为凸曲面的双凸透镜。第四透镜40是塑料透镜，物侧La的透镜面41(第七面(7))及像侧Lb的透镜面72(第八面(8))均为非球面。第四透镜40使用折射率为1.544、且阿贝数为56.2的透镜材料，焦距为7.299mm。
第五透镜50是像侧Lb的透镜面52(第十一面(11))为凸曲面的透镜。在本例中，第五透镜50是物侧La的透镜面51(第十面(10))及像侧Lb的透镜面52(第十一面(11))均为凸曲面的双凸透镜。第五透镜50是玻璃透镜，物侧La的透镜面51(第十面(10))及像侧Lb的透镜面52(第十面(11))均为球面。第五透镜50使用折射率为1.786、且阿贝数为43.9的透镜材料，焦距为7.237mm。
第六透镜60是像侧的透镜面62为凹曲面的负透镜。在本例中，第六透镜60是物侧La的透镜面61(第十二面(12))为凸曲面的负弯月形透镜。第六透镜60是塑料透镜，物侧La的透镜面61(第十二面(12))及像侧Lb的透镜面62均为非球面。第六透镜60使用折射率为1.635、且阿贝数为24.0的透镜材料，焦距为－2.968mm。
第七透镜70是物侧La的透镜面71、及像侧Lb的透镜面72(第一4面(14))为凸曲面的双凸透镜，具有正的光焦度。第七透镜70是塑料透镜，物侧La的透镜面71及像侧Lb的透镜面72(第十四面(14))均为非球面。第七透镜70使用折射率为1.531、且阿贝数为55.5的透镜材料，焦距为2.976mm。
在此，第六透镜60和第七透镜70构成第六透镜60的像侧Lb的透镜面62和第七透镜70的物侧La的透镜面71通过树脂接合而成的接合透镜80。因此，将第六透镜60的像侧Lb的透镜面62和第七透镜70的物侧La的透镜面71的接合面设为第十三面(13)。接合透镜80的焦距为19.841mm。
在广角镜头100中，第一透镜10及第二透镜20的复合焦距f12为－5.064mm，第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30的复合焦距f123为－2.801mm。第三透镜30及第四透镜40的复合焦距f34为15.537mm，第四透镜40及第五透镜50的复合焦距f45为3.883mm，第三透镜30、第四透镜40及第五透镜50的复合焦距f345为4.570mm。如图12～图15所示，在本例的广角镜头100中，像散(失真)、倍率色像差、球面像差及横向像差被修正到适当的水平。
在这样构成的广角镜头100中，也与实施例1同样，相对于光圈91在像侧Lb配置有接合透镜80(第六透镜60及第七透镜70)，因此，可以减小广角镜头100的倍率色像差。另外，接合透镜80(第六透镜60及第七透镜70)是塑料透镜，在光圈91和接合透镜80之间配置有由玻璃透镜构成的第五透镜50，因此，可以减小伴随温度变化的焦点位置的变动、伴随温度变化的视场角的变动等，可以获得与实施例1同样的效果。
在本例的广角镜头100中，如表3所示，满足条件式(1)～(3)、(5)～(7)。首先，在本例中，第三透镜30、第四透镜40及第五透镜的复合焦距f345为4.570mm，透镜系统整体的焦距f0为3.063mm，焦距的比(f345/f0)为1.492。因此，因为满足条件式(1)，所以能够实现高光学特性。另外，因为可以减小透镜直径、物像间距离，所以能够实现广角镜头100的小型化。
第三透镜30及第四透镜40的复合焦距f34为15.537mm，第五透镜50的焦距f5为7.237mm，焦距的比(f34/f0)为5.073，焦距的比(f5/f0)为2.363。因此，因为满足条件式(2)、(3)，所以能够实现高光学特性。另外，因为可以减小透镜直径、物像间距离，所以能够实现广角镜头100的小型化。
第五透镜50的像侧Lb的透镜面52的光轴中心的曲率半径R52为－8.616mm，第五透镜50的物侧La的透镜面51的光轴中心的曲率半径R51为15.076mm。因此，因为满足条件式(5)，所以容易进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正。
第六透镜的阿贝数ν6为24.0，第七透镜的阿贝数ν7为55.5。因此，满足条件式(6)、(7)，所以可以将倍率色像差减小到适当的水平。
[其它实施方式]
以上，基于实施例1、2、3说明了本发明，但在不脱离本发明的宗旨的范围内可以适当变更透镜结构。例如，在上述实施例中，第一透镜10是玻璃透镜，但也可以是塑料透镜。该情况下，可以将第一透镜10的像侧Lb的透镜面11设为非球面。
Claims (10)
1.一种广角镜头，其特征在于，
所述广角镜头由从物侧朝向像侧配置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光圈、第五透镜、第六透镜及第七透镜构成，
所述第一透镜是像侧的透镜面为凹曲面的负弯月形透镜，
所述第二透镜是像侧的透镜面为凹曲面的负弯月形透镜，
所述第三透镜是物侧的透镜面为凹曲面的弯月形透镜，
所述第四透镜是像侧的透镜面为凸曲面的正透镜，
所述第五透镜是像侧的透镜面为凸曲面的透镜，
所述第六透镜是像侧的透镜面为凹曲面的负透镜，
所述第七透镜是物侧的透镜面及像侧的透镜面为凸曲面的双凸透镜，
所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第六透镜及所述第七透镜均是塑料透镜，
所述第五透镜是玻璃透镜，
所述第六透镜及所述第七透镜构成所述第六透镜的像侧的透镜面和所述第七透镜的物侧的透镜面被接合而成的接合透镜，
当将所述第三透镜、所述第四透镜及所述第五透镜的复合焦距设为f345、将透镜系统整体的焦距设为f0时，复合焦距f345及焦距f0满足以下条件式：
1＜f345/f0＜1.5。
2.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，
当将所述第三透镜及所述第四透镜的复合焦距设为f34、将所述第五透镜的焦距设为f5、将透镜系统整体的焦距设为f0时，复合焦距f34、焦距f5及焦距f0对于以下的条件式均满足：
2＜f34/f0＜5.5
2＜f5/f0＜3。
3.根据权利要求2所述的广角镜头，其特征在于，
所述第五透镜是物侧的透镜面及像侧的透镜面为凸曲面的双凸透镜，
所述第六透镜是物侧的透镜面及像侧的透镜面为凹曲面的双凹透镜。
4.根据权利要求3所述的广角镜头，其特征在于，
当将所述第五透镜的像侧的透镜面的光轴中心的曲率半径设为R52、将所述第六透镜的物侧的透镜面的光轴中心的曲率半径设为R61时，曲率半径R52、R61满足以下的条件式：
0.8＜R61/R52＜2.5。
5.根据权利要求4所述的广角镜头，其特征在于，
曲率半径R52、R61满足以下的条件式：
0.9＜R61/R52＜1.1。
6.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，
所述第五透镜是物侧的透镜面及像侧的透镜面为凸曲面的双凸透镜，
所述第六透镜是物侧的透镜面及像侧的透镜面为凹曲面的双凹透镜。
7.根据权利要求6所述的广角镜头，其特征在于，
当将所述第五透镜的像侧的透镜面的光轴中心的曲率半径设为R52、将所述第六透镜的物侧的透镜面的光轴中心的曲率半径设为R61时，曲率半径R52、R61满足以下的条件式：
0.8＜R61/R52＜2.5。
8.根据权利要求7所述的广角镜头，其特征在于，
曲率半径R52、R61满足以下的条件式：
0.9＜R61/R52＜1.1。
9.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，
当将所述第五透镜的物侧的透镜面的光轴中心的曲率半径设为R51、将所述第五透镜的像侧的透镜面的光轴中心的曲率半径设为R52时，曲率半径R51、R52满足以下的条件式：
|R52|≦|R51|。
10.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，
当将所述第六透镜的阿贝数设为ν6、将所述第七透镜的阿贝数设为ν7时，阿贝数ν6、ν7分别对于以下的条件式均满足：
ν6≦30
ν7≦50。
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