CN111492290B - 广角镜头 - Google Patents

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CN111492290B CN201880081425.6A CN201880081425A CN111492290B CN 111492290 B CN111492290 B CN 111492290B CN 201880081425 A CN201880081425 A CN 201880081425A CN 111492290 B CN111492290 B CN 111492290B
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Abstract

一种广角镜头(100)具有前组(110)、光圈(80)及后组(120)。前组(110)具备从最靠物体侧(La)朝向像侧(Lb)配置的第一透镜(10)及第二透镜(20)。在该广角镜头中，为了抑制由于第一透镜(10)的像侧(Lb)的透镜面(102)和第二透镜(20)的物体侧(La)的透镜面(21)之间的多重反射引起的重像的发生，透镜面(21)的下垂量Sag21(mm)及直径D21(mm)满足以下的条件式：0＜|Sag21/(D21/2)|＜0.125。因此，能够避免下垂量大的凹面和下垂量大的凸面在第一透镜(10)和第二透镜(20)之间对向，能够抑制透镜面(102)和透镜面(21)之间的多重反射。

Description

广角镜头
技术领域
本发明涉及用于各种成像系统的广角镜头。
背景技术
在广角镜头中，为了获得高分辨率而提出了一种5组6片透镜结构(参照专利文献1)。在专利文献1所记载的广角镜头中，从物体侧朝向像侧依次配置有前组、光圈及后组，在前组中，从最靠物体侧朝向像侧至少依次配置有第一透镜及第二透镜。第一透镜是像侧的透镜面为凹曲面的负弯月透镜，第二透镜是像侧的透镜面为凹曲面的负弯月透镜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-57562号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1等所记载的广角镜头中，第一透镜的像侧的凹状的透镜面和第二透镜的物体侧的凹状的透镜面在第一透镜和第二透镜之间对向。因此，在第一透镜的像侧的凹状的透镜面和第二透镜的物体侧的透镜面之间容易发生多重反射，由于该多重反射，容易发生环状的重像。
因此，采取了在第一透镜的像侧的透镜面形成防反射层等措施，但从对应广视角的观点来看，第一透镜的像侧的透镜面的下垂量大，相对于透镜面的周边部的切线与光轴所成的角度变小。因此，即使在第一透镜的像侧的透镜面设置防反射层，构成防反射层的膜的膜厚在周边部也比适当的值薄。因此，对于长波长区域的光，防反射层不能发挥适当的防反射效果，所以容易发生环状的红色重像。
鉴于上述问题，本发明的技术问题在于，提供一种可以抑制由于第一透镜的像侧的透镜面和第二透镜的物体侧的透镜面之间的多重反射引起的重像的发生的广角镜头。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明的广角镜头从物体侧朝向像侧依次配置有前组、光圈及后组，在所述前组中，从最靠物体侧朝向像侧至少依次配置有第一透镜及第二透镜，所述第一透镜是像侧的透镜面为凹曲面的负弯月透镜，所述第二透镜是像侧的透镜面为凹曲面的负透镜，将所述第二透镜的物体侧的透镜面的下垂量设为Sag21(mm)且将所述第二透镜的物体侧的透镜面的直径设为D21(mm)时，下垂量Sag21及直径D21满足以下的条件式：
0＜|Sag21/(D21/2)|＜0.125。
在本发明中，由于第二透镜的物体侧的透镜面的下垂量Sag21和第二透镜的物体侧的透镜面的半径(D21/2)之比(Sag21/(D21/2))的绝对值超过下限(0)，所以第二透镜的物体侧的透镜面不是平面。因此，能够适当地修正各种像差。另外，由于比(Sag21/(D21/2))的绝对值设有上限(0.125)，所以可以避免下垂量大的凹面和下垂量大的凸面在第一透镜和第二透镜之间对向。从而，能够抑制第一透镜的像侧的透镜面和第二透镜的物体侧的透镜面之间的多重反射。因此，能够抑制由于第一透镜的像侧的透镜面和第二透镜的物体侧的透镜面之间的多重反射引起的环状重像的发生。
在本发明中，可以采用以下方式：至少在所述第一透镜的像侧的透镜面设置有防反射层。根据该方式，能够抑制第一透镜的像侧的透镜面和第二透镜的物体侧的透镜面之间的多重反射。在这种情况下，在所述第一透镜的像侧的透镜面上，设置有将430nm～850nm波长区域的反射率设为1.5％以下的防反射层，作为所述防反射层。即，在第一透镜的像侧的透镜面上，除了通常的可视区域以外，还在直到近红外区域的宽波长区域设置有将反射率设为1.5％以下的防反射层。因此，即使相对于透镜面的周边部的切线与光轴所成的角度变小，在第一透镜的像侧的透镜面设置防反射层时，构成防反射层的膜的膜厚在周边部比适当的值变薄，对于长波长区域的光，防反射层也进行适当的防反射。所以，能够抑制环状的红色重像的发生。
在本发明中，可以采用以下方式：将所述第一透镜的像侧的透镜面的下垂量设为Sag12(mm)，且将所述第一透镜的像侧的透镜面的直径设为D12(mm)时，下垂量Sag12及直径D12满足以下的条件式：
0.577＜Sag12/(D12/2)＜1.733。
在该方式中，由于第一透镜的像侧的透镜面的下垂量Sag12和第一透镜的像侧的透镜面的半径(D12/2)之比(Sag12/(D12/2))设有下限(0.577)，所以能够确保足够的负光焦度。因此，即使在对应广视角的情况下，也能够适当地修正各种像差。另外，由于比(Sag12/(D12/2))设有上限(1.733)，所以能够抑制第一透镜的像侧的透镜面的周边部与切线所成的角度过度变小。因此，能够抑制当在第一透镜的像侧的透镜面设置有防反射层时，构成防反射层的膜的膜厚在周边部变薄。另外，由于易于制作第一透镜，所以能够降低成本。
在本发明中，可以采用以下方式：在所述前组中，从最靠物体侧朝向像侧至少依次配置有所述第一透镜、所述第二透镜及第三透镜。
在这种情况下，可以采用以下方式：所述第三透镜是像侧的透镜面为凸曲面的正透镜，将所述第三透镜的物体侧的透镜面的下垂量设为Sag31(mm)，且将所述第三透镜的物体侧的透镜面的直径设为D31(mm)时，下垂量Sag31及直径D31满足以下的条件式：
0＜|Sag31/(D31/2)|＜0.125。
在该方式中，由于第三透镜的物体侧的透镜面的下垂量Sag31和第三透镜的物体侧的透镜面的半径(D31/2)之比(Sag31/(D31/2))的绝对值超过下限(0)，所以第三透镜的物体侧的透镜面不是平面。因此，能够适当地修正各种像差。另外，由于比(Sag31/(D31/2))的绝对值设有上限(0.125)，所以能够避免下垂量大的凹面在第二透镜和第三透镜之间彼此对向。因此，能够抑制在第二透镜和第三透镜之间，下垂量大的凹面之间的多重反射，所以能够抑制由于第二透镜的像侧的透镜面和第三透镜的物体侧的透镜面之间的多重反射引起的斑点状重像的发生。
在本发明中，可以采用以下方式：将所述第二透镜的像侧的透镜面的下垂量设为Sag22(mm)，且将所述第二透镜的像侧的透镜面的直径设为D22(mm)时，下垂量Sag22及直径D22满足以下的条件式：
0.400＜Sag22/(D22/2)＜1.733。
在该方式中，由于第二透镜的像侧的透镜面的下垂量Sag22和第二透镜的像侧的透镜面的半径(D22/2)之比(Sag22/(D22/2))设有下限(0.400)，所以能够确保足够的负光焦度。因此，能够适当地修正各种像差。另外，由于比(Sag22/(D22/2))设有上限(1.733)，所以能够抑制第二透镜的像侧的透镜面的周边部与切线所成的角度过度变小。因此，易于制作第二透镜，所以能够降低成本。
在本发明中，可以采用以下方式：所述前组由从物体侧朝向像侧依次配置的所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜构成，所述后组由从物体侧朝向像侧依次配置的第四透镜、第五透镜及第六透镜构成，所述第三透镜是像侧的透镜面为凸曲面的正透镜，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凹曲面的负透镜，所述第六透镜是物体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、所述第五透镜及所述第六透镜是塑料透镜，所述第四透镜是玻璃透镜，所述第五透镜和所述第六透镜构成接合透镜，所述接合透镜为所述第五透镜的像侧的透镜面和所述第六透镜的物体侧的透镜面接合而成。根据该方式，由于相对于光圈在像侧，第五透镜的像侧的凹面和第六透镜的物体侧的凸面接合，所以能够适当地修正色像差。另外，由于第二透镜、第三透镜、第五透镜及第六透镜是塑料透镜，所以可以降低成本。在这种情况下，第四透镜也是玻璃透镜，伴随温度变化的折射率变化小。因此，能够提高广角镜头的温度特性。因此，能够在较宽的温度范围内实现更高的分辨率。
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是表示图1所示的广角镜头的球面像差的说明图。
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所示的广角镜头的像散及失真的说明图。
图5是表示设置于图1所示的第一透镜的像侧的透镜面的防反射层的反射率特性的说明图。
图6是本发明的实施方式2的广角镜头的说明图。
图7是表示图6所示的广角镜头的球面像差的说明图。
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所示的广角镜头的像散及失真的说明图。
图10是本发明的实施方式3的广角镜头的说明图。
图11是表示图10所示的广角镜头的球面像差的说明图。
图12是表示图10所示的广角镜头的倍率色像差的说明图。
图13是表示图10所示的广角镜头的像散及失真的说明图。
具体实施方式
参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在以下参照的附图中，在光轴L延伸的方向的物体侧标注La，在像侧标注Lb。在本申请发明中，“透镜面的直径(Diameter)”是指透镜面上的光学有效直径。有效直径是指考虑到所有有助于成像的光线和透镜面相交的点时，由径向上的最外侧的点(离光轴最远的点)构成的圆的直径。“下垂量(Sag)”是将与光轴正交的假想平面设为假想基准面时，从透镜面的有效直径的最外周上的假想基准面的光轴L上的点到透镜面的光轴L上的点的距离。另外，当下垂量为负值时，假想基准面上的光轴L的点位于比透镜面的光轴L上的点靠物体侧的位置，当下垂量为正值时，假想基准面上的光轴L的点位于比透镜面的光轴L上的点靠像侧的位置。
[实施方式1]
图1是本发明的实施方式1的广角镜头100的说明图。需要说明的是，在图1中表示表面编号时，在非球面标注“＊”。如图1所示，本实施方式的广角镜头100具有从物体侧La朝向像侧Lb依次配置的前组110、光圈80、后组120及红外线截止滤波器81。前组110由从最靠物体侧La朝向像侧Lb配置的第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30构成。后组120由从物体侧La朝向像侧Lb配置的第四透镜40、第五透镜50及第六透镜60构成。相对于第六透镜60在像侧Lb依次配置有平板状的红外线截止滤波器81、透光性的罩82及成像元件85。
第一透镜10是像侧Lb的透镜面102(第二面2)为凹曲面的负弯月透镜(具有负光焦度的弯月透镜)，物体侧La的透镜面101(第一面1)为凸曲面。第二透镜20是像侧Lb的透镜面22(第四面4)为凹曲面的负透镜(具有负光焦度的透镜)，物体侧La的透镜面21(第三面3)为凹曲面。第三透镜30是像侧Lb的透镜面32(第六面6)为凸曲面的正透镜(具有正光焦度的透镜)，在本实施方式中，第三透镜30的物体侧La的透镜面31(第五面5)为凹曲面。第四透镜40是像侧Lb的透镜面42(第九面9)为凸曲面的正透镜(具有正光焦度的透镜)，在本实施方式中，第四透镜40的物体侧La的透镜面41(第八面8)为凸曲面。第五透镜50是像侧Lb的透镜面52(第十一面11)为凹曲面的负透镜(具有负光焦度的透镜)，在本实施方式中，第五透镜50的物体侧La的透镜面51(第十面10)为凹曲面。第六透镜60是物体侧La的透镜面61及像侧Lb的透镜面62(第十二面12)为凸曲面的双凸透镜，具有正光焦度。第五透镜50和第六透镜60构成接合透镜70，所述接合透镜70为第五透镜50的像侧Lb的透镜面52和第六透镜60的物体侧La的透镜面61通过粘接剂(未图示)接合而成，第五透镜50的像侧Lb的透镜面52及第六透镜60的物体侧La的透镜面61构成第十一面11。根据该方式，由于第五透镜50和第六透镜60相对于光圈80在像侧Lb构成接合透镜70，因此能够适当地修正色像差。粘接剂优选固化后依具有弹性的材质。
光圈80构成第七面7。红外线截止滤波器81的物体侧La的面811构成第十三面13，像侧Lb的面812构成第十四面14。罩82的物体侧La的面821构成第十五面15，像侧Lb的面822构成第十六面16。成像元件85的成像面构成第十七面17。
第二透镜20、第三透镜30、第五透镜50及第六透镜60是由丙烯酸树脂系、聚碳酸酯系以及聚烯烃系等构成的塑料透镜。因此，能够实现低成本化。在这种情况下，第一透镜10及第四透镜40也是玻璃透镜。与光圈80相邻的第四透镜40是玻璃透镜，伴随温度的变化的折射率变化小。因此，能够提高广角镜头100的温度特性。由此，能够在较宽的温度范围内，实现更高的分辨率。另外，由于配置于最靠物体侧La的第一透镜10是玻璃透镜，所以第一透镜10不易被刮擦等。在本实施方式中，第二透镜20的透镜面21、22、第三透镜30的透镜面31、32、第五透镜50的透镜面51、52及第六透镜60的透镜面61、62为非球面。第一透镜10的透镜面101、102及第四透镜40的透镜面41、42为球面。
(透镜结构)
本实施方式的广角镜头100的各透镜的结构等如表1所示，在表1中，示出以下特性作为广角镜头100的特性。
整个透镜系统的焦距f0(Effective Focal Length)
总长d0(Total Track)
整个透镜系统的F值(Image Space)
最大视角(Max.Field Angle)
另外，在表1中示出各面的以下项目。曲率半径、厚度、焦距的单位是mm。在此，透镜面是朝向物体侧突出的凸面或朝向物体侧凹陷的凹面的情况下，将曲率半径设为正值，透镜面是朝向像侧突出的凸面或朝向像侧凹陷的凹面的情况下，将曲率半径设为负值。
曲率半径(Radius)
厚度(Thickness)
折射率Nd
阿贝数d
焦距f
另外，在表1中，示出了用下式(数学公式1)表示非球面的形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10··。在下式中，设：下垂量(光轴方向上的轴)为z、光轴和垂直方向上的高度(光线高度)为r、圆锥系数为k、曲率半径的倒数为c。
[公式1]
Figure GDA0003406339310000051
表1
有效焦距f0 0.914mm
全长d0 12.302mm
影像空间F/# 2.0
最大视角 215deg
Figure GDA0003406339310000061
表面编号 c(1/半径) K A4 A6 A8
3 -5.61610E-02 0.00000E+00 3.60936E-02 -5.99090E-03 2.21927E-04
4 6.51738E-01 -4.66402E-01 5.00065E-02 6.04932E-02 -3.50474E-02
5 -5.70487E-02 0.00000E+00 -3.53407E-02 2.08968E-02 -1.44401E-02
6 -5.13307E-01 0.00000E+00 2.09869E-02 3.19045E-03 -1.01598E-02
10 -2.64927E-01 0.00000E+00 7.66279E-02 -1.53653E-01 1.41002E-01
11 7.52638E-01 4.76358E-02 6.24629E-01 -9.08358E-01 5.68710E-01
12 -5.09809E-01 -1.20630E+00 2.28623E-02 -3.26880E-02 3.86973E-02
表面编号 A10 A12 A14 A16
3 3.66687E-05 -4.60173E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
4 3.14135E-02 -1.09696E-02 0.00000E+00 0.00000E+00
5 -7.06547E-04 1.64926E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
6 5.85313E-03 -4.48093E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
10 -7.70197E-02 1.91731E-02 0.00000E+00 0.00000E+00
11 -1.66042E-01 3.29393E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
12 -1.89499E-02 4.11829E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
如表1所示，在本实施方式的广角镜头100中，整个透镜系统的焦距f0为0.914mm，从第一透镜10的物体侧La的透镜面101到成像元件85的距离的总长为12.302mm，整个透镜系统的F值为2.0，最大视角为215deg。
(广角镜头100的像差特性)
图2是表示图1所示的广角镜头100的球面像差的说明图。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，表示最大视角(107.3998deg/半角)下的倍率色像差。图4是表示图1所示的广角镜头100的像散及失真的说明图。
需要说明的是，在图2、图3、图4中，对435nm、473nm、546nm、600nm及668nm波长下的各像差标注V、B、G、O及R来表示。另外，图4中所示的像散，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4所示的失真表示成像中央部和周边部的像的变化率，代表失真的数值的绝对值越小，则可以说越是高精度的透镜。
如图2～图4所示，在本实施方式的广角镜头100中，球面像差、倍率色像差及像散(失真)被修正到适当的水平。
(与重像对策等有关的结构)
在表2中，示出了对应于以下说明的条件式的各数值，在图2中，还示出了后面将描述的实施例1的变形例及实施例2、3的数值。需要说明的是，表2所示的值进行了基于四舍五入的尾数处理。
表2
条件式 实施方式1 实施方式1的变形例 实施方式2 实施方式3
(1) 0.577＜Sag12/(D12/2)＜1.733 0.646 0.648 0.645 0.595
(2) 0＜|Sag21/(D21/2)|＜0.125 0.083 0.083 0.060 0.051
(3) 0＜|Sag31/(D31/2)|＜0.125 0.082 0.083 0.090 0.092
(4) 0.400＜Sag22/(D22/2)＜1.733 0.671 0.674 0.718 0.464
(5) 0.1＜|f12/f3456|＜1 0.526 0.544 0.567 0.556
(6) 0.5＜|f12/f0|＜2.5 1.40 1.405 1.53 1.40
(7) 2＜f456/f0＜4 3.78 3.316 3.16 3.00
(8) 10＜d0/f0＜18 13.46 13.463 13.64 13.12
(9) 1.7＜n1 1.876 1.876 1.876 1.876
如表1及表2所示，将第一透镜10的透镜面102的下垂量设为Sag12(mm)，且将第一透镜10的透镜面102的直径设为D12(mm)时，下垂量Sag12及直径D12满足以下条件式(1)：
0.577＜Sag12/(D12/2)＜1.733··条件式(1)。
更具体地说，Sag12为1.547mm，D12为4.793mm。因此，比(Sag12/(D12/2))为0.646，满足条件式(1)。
由于比(Sag12/(D12/2))超过下限(0.577)，所以能够确保足够的负光焦度。另外，在对应广视角的情况下，能够适当地修正各种像差。另外，由于比(Sag12/(D12/2))设有上限(1.733)，所以能够抑制第一透镜10的透镜面102的周边部与切线所成的角度过度变小。因此，能够抑制当在第一透镜10的透镜面102设置后面将描述的防反射层时，构成防反射层的膜的膜厚在周边部变薄。另外，由于易于制作第一透镜10，所以能够降低成本。
将第二透镜20的透镜面21的下垂量设为Sag21(mm)，且将第二透镜20的透镜面21的直径设为D21(mm)时，下垂量Sag21及直径D21满足以下的条件式(2)：
0＜|Sag21/(D21/2)|＜0.125··条件式(2)。
更具体地说，Sag21为0.199mm，D21为4.793mm。因此，比(Sag21/(D21/2))的绝对值为0.083，满足条件式(2)。
由于比(Sag21/(D21/2))的绝对值超过下限(0)，所以第二透镜20的透镜面21不会是平面。因此，能够适当地修正各种像差。另外，由于比(Sag21/(D21/2))的绝对值设有上限(0.125)，所以能够避免下垂量大的凹面和下垂量大的凸面在第一透镜10和第二透镜20之间对向。因此，能够抑制第一透镜10的透镜面102和第二透镜20的透镜面21之间的多重反射。因此，能够抑制由于第一透镜10的透镜面102和第二透镜20的透镜面21之间的多重反射引起的环状重像的发生。另外，还能够避免下垂量大的凹面在第一透镜10的透镜面102和第二透镜20的透镜面21之间彼此对向。因此，还能够抑制由于下垂量大的凹面之间的多重反射引起的斑点状重像的发生。
将第三透镜30的透镜面31的下垂量设为Sag31(mm)，且将第三透镜30的透镜面31的直径设为D31(mm)时，下垂量Sag31及直径D31满足以下的条件式(3)：
0＜|Sag31/(D31/2)|＜0.125··条件式(3)。
更具体地说，下垂量Sag31为-0.097mm，D21为2.354mm。从而，比(Sag31/(D31/2))的绝对值为0.082，满足条件式(3)。
由于比(Sag31/(D31/2))的绝对值超过下限(0)，所以第三透镜30的透镜面31不会是平面。从而，能够适当地修正各种像差。另外，由于比(Sag31/(D31/2))的绝对值设有上限(0.125)，所以能够避免下垂量大的凹面在第二透镜20和第三透镜30之间彼此对置。因此，由于能够避免在第二透镜20和第三透镜30之间，下垂量大的凹面之间的多重反射，所以能够抑制在第二透镜20的透镜面22和第三透镜30的透镜面31之间，由于下垂量大的凹面之间的多重反射引起的斑点状重像的发生。
将第二透镜20的透镜面22的下垂量设为Sag22(mm)，且将第二透镜20的透镜面22的直径设为D22(mm)时，下垂量Sag22及直径D22满足以下条件式(4)：
0.400＜Sag22/(D22/2)＜1.733···条件式(4)。
更具体地说，下垂量Sag22为0.837mm，直径D22为2.495mm。因此，比(Sag22/(D22/2))为0.671，满足条件式(4)。
由于比(Sag22/(D22/2))超过下限(0.400)，因此能够确保足够的负光焦度。从而，可以适当地修正各种像差。另外，由于比(Sag22/(D22/2))设有上限(1.733)，所以可以抑制第二透镜20的透镜面22的周边部与切线所成的角度过度变小。因此，易于制作第二透镜20，所以能够降低成本。
将第一透镜10及第二透镜20的合成焦距设为f12(mm)，且将第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50及第六透镜60的合成焦距设为f3456(mm)时，合成焦距f12、f3456满足以下条件式(5)：
0.1＜|f12/f3456|＜1··条件式(5)。
更具体地说，合成焦距f12、f3456分别为-1.283mm及2.440mm。因此，比f12/f3456的绝对值为0.526，满足条件(5)。
由于比(f12/f3456)的绝对值小于上限(1)，所以能够抑制正光焦度过强。因此，能够适当地修正彗形像差和像散。另外，由于比(f12/f3456)的绝对值超过下限(0.1)，所以能够抑制负光焦度太强。因此，能够避免整个透镜系统的总长变长。因而，能够实现广角镜头100的小型化。
合成焦距f12及整个透镜系统的焦距f0满足以下的条件式(6)：
0.5＜|f12/f0|＜2.5··条件式(6)。
更具体地说，合成焦距f12及整个透镜系统的焦距f0分别为-1.283mm及0.914mm。因此，比f12/f0的绝对值为1.40，满足条件式(6)。
由于比(f12/f0)的绝对值超过下限(0.5)，所以能够抑制像面弯曲。另外，由于比(f12/f0)的绝对值小于上限(2.5)，所以能够增大视角。
将第四透镜40、第五透镜50及第六透镜60的合成焦距设为f456(mm)时，合成焦距f456及整个透镜系统的焦距f0满足以下的条件式(7)：
2＜f456/f0＜4··条件式(7)。
更具体地说，合成焦距f456及整个透镜系统的焦距f0分别为3.456mm及0.914mm。因此，比f456/f0为3.78，满足条件式(7)。
由于比(f456/f0)超过下限(2)，所以能够防止由第四透镜40、第五透镜50及第六透镜构成的后组120的光焦度过强。因此，能够更好地进行各像差尤其是色像差的修正，能够进一步实现高光学性能。另外，由于比(f456/f0)小于上限(4)，所以可以抑制透镜直径变得过大，并且可以避免整个透镜系统的总长变长。因此，能够实现广角镜头的小型化。
总长d0、整个透镜系统的焦距f0满足以下的条件式(8)：
10＜d0/f0＜18··条件式(8)。
更具体地说，总长d0及整个透镜系统的焦距f0分别为12.302mm及0.914mm。因此，d0/f0为13.46，满足条件式(8)。
由于比(d0/f0)超过下限(10)，所以可以适当地修正球面像差及失真像差。另外，由于比(d0/f0)小于上限(18)，所以可以抑制透镜直径变得过大，并且可以避免整个透镜系统的总长变长。所以，能够实现广角镜头的小型化。
将第一透镜10的折射率Nd设为n1时，第一透镜10的折射率n1满足以下的条件式(9)：
1.7＜n1··条件式(9)。
更具体地说，第一透镜10的折射率n1为1.8 76。因此，满足条件式(9)。
由于第一透镜10的折射率n1超过1.7，所以可以减小第一透镜10的外径。因此，能够实现广角镜头100的小型化。另外，能够减小第二透镜20的透镜面21的下垂量(变浅)，能够抑制第一透镜10的透镜面102和第二透镜20的透镜面21之间的多重反射。因此，能够抑制由于第一透镜10的透镜面102和第二透镜20的透镜面21之间的多重反射引起的环状重像的发生。
(防反射层的结构)
图5是表示设置在图1所示的第一透镜10的像侧Lb的透镜面102上的防反射层的反射率特性的说明图。在本实施方式中，至少在第一透镜10的像侧Lb的透镜面102形成有防反射层19，防反射层19具有图5中虚线L2表示的反射率特性。因此，能够抑制第一透镜10的透镜面102和第二透镜20的透镜面21之间的多重反射，能够抑制由于多重反射引起的环状重像的发生。
在此，优选的是，在第一透镜10的像侧Lb的透镜面102，代替防反射层19，设置具有图5中实线L1所示的反射率特性的防反射层18。在防反射层18中，430nm～850nm波长区域的反射率为1.5％以下。防反射层18由电介质多层膜构成。防反射层19由电介质多层膜或单层的镀膜层构成。
从图5可以看出，除了通常的可视区域以外，防反射层18在直到近红外区域的宽波长区域中，反射率为1.5％以下。因此，即使相对于透镜面102的周边部的切线与光轴L所成的角度变小，并且构成防反射层18的膜的膜厚在透镜面102的周边部比适当的值变薄，防反射层18对于长波长区域的光也进行适当的防反射。因此，能够抑制第一透镜10的透镜面102和第二透镜20的透镜面21的多重反射，所以能够抑制环状的红色重像的发生。需要说明的是，比较防反射层18、19，防反射层19的电介质层的层叠数多于通常的防反射层。因此，仅在第一透镜10的透镜面102形成防反射层18，且在第一透镜10的透镜面101等其他透镜面形成防反射层19能够降低成本。
[实施方式1的变形例]
在实施方式1的变形例中，广角镜头100的基本结构与图1所示的实施方式1大致相同。因此，关于本变形例的透镜结构，基于实施方式1中参照的图1进行说明。
如图1所示，本实施方式的广角镜头100与实施方式1一样也具有从物体侧La朝向像侧Lb依次配置的前组110、光圈80、后组120及红外线截止滤波器81。前组110由从最靠物体侧La朝向像侧Lb配置的第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30构成。后组120由从物体侧La朝向像侧Lb配置的第四透镜40、第五透镜50及第六透镜60构成。相对于第六透镜60，在像侧Lb依次配置有平板状的红外线截止滤波器81、透光性的罩82及成像元件85。
本实施方式的广角镜头100的各透镜的结构等如表3所示。在本实施方式的广角镜头100中，整个透镜系统的焦距f0为0.914mm，从第一透镜10的透镜面101到成像元件85的距离的总长为12.301mm，整个透镜系统的F值为2.0，最大视角为215deg。在本变形例的广角镜头100中，球面像差、倍率色像差及像散(失真)与实施方式1中参照的图2～图4一样被修正到适当的水平。
表3
有效焦距f0 0.914mm
全长d0 12.301mm
影像空间F/# 2.0
最大视角 215deg
Figure GDA0003406339310000111
表面编号 c(1/半径) K A4 A6 A8
3 -5.61610E-02 0.00000E+00 3.60936E-02 -5.99090E-03 2.21927E-04
4 6.51738E-01 -4.66402E-01 5.00065E-02 6.04932E-02 -3.50474E-02
5 -5.70487E-02 0.00000E+00 -3.53407E-02 2.08968E-02 -1.44401E-02
6 -5.13307E-01 0.00000E+00 2.09869E-02 3.19045E-03 -1.01598E-02
10 -2.64927E-01 0.00000E+00 7.66279E-02 -1.53653E-01 1.41002E-01
11 8.54701E-01 -5.24874E+00 1.01465E+00 -1.40278E+00 1.39243E+00
12 -5.09809E-01 -1.20630E+00 2.28623E-02 -3.26880E-02 3.86973E-02
表面编号 A10 A12 A14 A16
3 3.66687E-05 -4.60173E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
4 3.14135E-02 -1.09696E-02 0.00000E+00 0.00000E+00
5 -7.06547E-04 1.64926E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
6 5.85313E-03 -4.48093E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
10 -7.70197E-02 1.91731E-02 0.00000E+00 0.00000E+00
11 -1.17816E+00 8.25485E-01 -3.74792E-01 7.37548E-02
12 -1.89499E-02 4.11829E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
如表2及表3所示，第一透镜10的透镜面102的下垂量Sag12及直径D12分别为1.555mm及4.801mm。因此，比(Sag12/(D12/2))为0.648，满足条件式(1)。
第二透镜20的透镜面21的下垂量Sag21及直径D21分别为0.199mm及4.801mm。因此，比(Sag21/(D21/2))的绝对值为0.083，满足条件式(2)。
第三透镜30的透镜面31的下垂量Sag31及直径D31分别是-0.098mm及2.362mm。因此，比(Sag31/(D31/2))的绝对值是0.083，满足条件式(3)。
第二透镜20的透镜面22的下垂量Sag22及直径D22分别为0.842mm及2.501mm。因此，比(Sag22/(D22/2))为0.674，满足条件式(4)。
合成焦距f12、f3456分别是-1.283mm及2.360mm。因此，比f12/f3456的绝对值是0.544，满足条件式(5)。
合成焦距f12及整个透镜系统的焦距f0分别为-1.283mm及0.914mm。因此，比f12/f0的绝对值为1.405，满足条件式(6)。
合成焦距f456及整个透镜系统的焦距f0分别为3.029mm及0.914mm。因此，比f456/f0为3.316，满足条件式(7)。
整个透镜系统的焦距f0及总长d0分别为0.914mm及12.301mm。因此，比d0/f0为13.463，满足条件式(8)。
第一透镜10的折射率Nd(n1)为1.876，满足条件式(9)。
在这样构成的广角镜头100中，与实施方式1一样，第一透镜10的透镜面102也形成有表示图5中实线L1所示的反射率特性的防反射层18。
[实施方式2]
图6是本发明的实施方式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的球面像差的说明图。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，表示最大视角(106.0000deg/半角)下的倍率色像差。图9是表示图6所示的广角镜头100的像散及失真的说明图。
如图6所示，本实施方式的广角镜头100与实施方式1一样，也具有从物体侧La朝向像侧Lb依次配置的前组110、光圈80、后组120及红外线截止滤波器81。前组110由从最靠物体侧La朝向像侧Lb配置的第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30构成。后组120由从物体侧La朝向像侧Lb配置的第四透镜40、第五透镜50及第六透镜60构成。在本实施方式中，第二透镜20的物体侧La的透镜面21(第三面3)为凸曲面。其他基本结构与实施方式1一样。
本实施方式的广角镜头100的各透镜的结构等如表4所示。在本实施方式的广角镜头100中，整个透镜系统的焦距f0为0.913mm，从第一透镜10的透镜面101到成像元件85的距离的总长为12.450mm，整个透镜系统的F值为2.0，最大视角为212deg。如图7～图9所示，在本实施方式的广角镜头100中，球面像差、倍率色像差及像散(失真)被修正到适当的水平。
表4
有效焦距f0 0.913mm
全长d0 12.450mm
影像空间F/# 2.0
最大视角 212deg
Figure GDA0003406339310000131
表面编号 c(1/半径) K A4 A6 A8
3 5.47675E-03 0.00000E+00 1.79452E-02 -3.36621E-03 2.78528E-04
4 6.88805E-01 -3.58100E-02 -1.40813E-02 4.02374E-02 -3.36600E-02
5 -1.32519E-01 0.00000E+00 -3.10973E-02 1.44718E-02 -5.68787E-05
6 -4.88157E-01 0.00000E+00 1.31783E-02 2.13002E-02 -2.00330E-02
11 -1.36877E+01 0.00000E+00 1.16057E-02 -1.17378E-02 -5.07309E-03
12 1.05594E+00 -6.23310E-01 2.18008E-01 -2.11743E-01 7.27627E-02
13 -2.17187E+00 -1.13772E+01 -6.70142E-02 5.01093E-02 -1.52055E-02
表面编号 A10 A12 A14 A16
3 -1.42651E-05 1.62590E-07 -2.47672E-08 0.00000E+00
4 1.37146E-02 -2.23352E-03 -2.21899E-04 0.00000E+00
5 -4.39605E-04 6.66143E-04 5.48408E-05 0.00000E+00
6 1.21411E-02 -3.19024E-03 3.39040E-04 0.00000E+00
11 4.73064E-03 -8.45829E-05 -3.73174E-04 0.00000E+00
12 -1.31281E-03 1.65751E-03 -3.59862E-03 0.00000E+00
13 2.03886E-03 1.64055E-04 -3.72385E-05 0.00000E+00
如表2及表4所示，第一透镜10的透镜面102的下垂量Sag12及直径D12分别为1.738mm及5.392mm。因此，比(Sag12/(D12/2))为0.645，满足条件式(1)。
第二透镜20的透镜面21的下垂量Sag21及直径D21分别为0.161mm及5.392mm。因此，比(Sag21/(D21/2))的绝对值为0.060，满足条件式(2)。
第三透镜30的透镜面31的下垂量Sag31及直径D31分别为-0.120mm及2.665mm。因此，比(Sag31/(D31/2))的绝对值为是0.090，满足条件式(3)。
第二透镜20的透镜面22的下垂量Sag22及直径D22分别为1.001mm及2.787mm。因此，比(Sag22/(D22/2))为0.718，满足条件式(4)。
合成焦距f12、f3456分别为-1.393mm、2.461mm。因此，比f12/f3456的绝对值为0.567，满足条件(5)。
合成焦距f12及整个透镜系统的焦距f0分别为-1.393mm及0.913mm。因此，比f12/f0的绝对值为1.53，满足条件式(6)。
合成焦距f456及整个透镜系统的焦距f0分别为2.889mm及0.913mm。因此，比f456/f0为3.16，满足条件式(7)。
整个透镜系统的焦距f0及总长d0分别为0.913mm及12.450mm。因此，比d0/f0为13.64，满足条件式(8)。
第一透镜10的折射率Nd(n1)为1.876，满足条件式(9)。
这样构成的广角镜头100与实施方式1一样，第一透镜10的透镜面102也形成有表示图5中实线L1所示的反射率特性的防反射层18。
[实施方式3]
图10是本发明的实施方式3的广角镜头100的说明图。图11是表示图10所示的广角镜头100的球面像差的说明图。图12是表示图10所示的广角镜头100的倍率色像差的说明图，表示最大视角(106.5000deg/半角)下的倍率色像差。图13是表示图10所示的广角镜头100的像散及失真的说明图。
如图10所示，本实施方式的广角镜头100与实施方式1一样，也具有从物体侧La朝向像侧Lb依次配置的前组110、光圈80、后组120及红外线截止滤波器81。前组110由从最靠物体侧La朝向像侧Lb配置的第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30构成。在后组120中，由从物体侧La朝向像侧Lb配置的第四透镜40、第五透镜50及第六透镜60等构成的基本结构与实施方式1一样。
本实施方式的广角镜头100的各透镜的结构等如表5所示。在本实施方式的广角镜头100中，整个透镜系统的焦距f0为0.945mm，从第一透镜10的透镜面101到成像元件85的距离的总长为12.393mm，整个透镜系统的F值为2.04，最大视角为213deg。如图11～图13所示，在本实施方式的广角镜头100中，球面像差、倍率色像差及像散(失真)被修正到适当的水平。
表5
有效焦距f0 0.945mm
全长d0 12.393mm
影像空间F/# 2.04
最大视角 213deg
Figure GDA0003406339310000151
表面编号 c(1/半径) K A4 A6 A8
3 -4.28339E-02 0.00000E+00 000000E+00 7.72251E-06 0.00000E+00
4 6.48429E-01 -1.50814E+00 8.84010E-03 4.00497E-02 -2.16892E-02
5 -8.25261E-02 0.00000E+00 -3.50614E-02 1.56806E-02 -2.75038E-02
6 -4.97570E-01 0.00000E+00 1.88613E-02 1.76225E-02 -2.11391E-02
11 -2.38683E-01 0.00000E+00 6.99611E-02 -1.13182E-01 1.05786E-01
12 6.85730E-01 7.32395E-02 6.05300E-01 -8.02068E-01 5.06018E-01
13 -5.27877E-01 -1.27120E+00 3.32290E-02 -2.77814E-02 3.50790E-02
表面编号 A10 A12 A14 A16
3 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
4 -5.36846E-03 5.82333E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
5 1.45123E-02 3.29581E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
6 -2.26131E-03 1.12143E-02 0.00000E+00 0.00000E+00
11 -6.36463E-02 1.95813E-02 0.00000E+00 0.00000E+00
12 -1.54055E-01 1.16737E-02 0.00000E+00 0.00000E+00
13 -1.67370E-02 3.88748E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
如表2及表5所示，第一透镜10的透镜面102的下垂量Sag12及直径D12分别为1.439mm及4.837mm。因此，比(Sag12/(D12/2))为0.595，满足条件式(1)。
第二透镜20的透镜面21的下垂量Sag21及直径D21分别为-0.124mm及4.837mm。因此，比(Sag21/(D21/2))的绝对值为0.051，满足条件式(2)。
第三透镜30的透镜面31的下垂量Sag31及直径D31分别为-0.110mm及2.387mm。因此，比(Sag31/(D31/2))的绝对值为0.092，满足条件式(3)。
第二透镜20的透镜面22的下垂量Sag22及直径D22分别为0.600mm及2.586mm。因此，比(Sag22/(D22/2))为0.464，满足条件式(4)。
合成焦距f12、f3456分别为-1.319mm、2.374mm。因此，比f12/f3456的绝对值为0.556，满足条件式(5)。
合成焦距f12及整个透镜系统的f0分别为-1.319mm及0.945mm。因此，比f12/f0的绝对值为是1.40，满足条件式(6)。
合成焦距f456及整个透镜系统的焦距f0分别为2.832mm及0.945mm。因此，比f456/f0为3.00，满足条件式(7)。
整个透镜系统的焦距f0及总长d0分别为0.945mm及12.393mm。因此，比d0/f0为13.12，满足条件式(8)。
第一透镜10的折射率Nd(n1)为1.876，满足条件式(9)。
这样构成的广角镜头100与实施方式1一样，第一透镜10的透镜面102也形成有表示图5中实线L1所示的反射率特性的防反射层18。
[其他实施方式]
在上述实施方式中，第一透镜10是玻璃透镜，但也可以是塑料透镜。在这种情况下，可以将第一透镜10的像侧Lb的透镜面102设为非球面。
工业上的可利用性
在本发明中，由于第二透镜的物体侧的透镜面的下垂量Sag21和第二透镜的物体侧的透镜面的半径(D21/2)之比(Sag21/(D21/2))的绝对值超过下限(0)，因此第二透镜的物体侧的透镜面不是平面。从而，可以适当地修正各种像差。另外，由于比(Sag21/(D21/2))的绝对值设有上限(0.125)，因此可以避免下垂量大的凹面和下垂量大的凸面在第一透镜和第二透镜之间对向。从而，可以抑制第一透镜的像侧的透镜面和第二透镜的物体侧的透镜面之间的多重反射。因此，可以抑制由于第一透镜的像侧的透镜面和第二透镜的物体侧的透镜面之间的多重反射引起的环状重像的发生。

Claims (13)

1.一种广角镜头，其特征在于，
从物体侧朝向像侧依次配置有前组、光圈及后组，
在所述前组中，从最靠物体侧朝向像侧至少依次配置有第一透镜及第二透镜，
所述第一透镜是像侧的透镜面为凹曲面的负弯月透镜，
所述第二透镜是像侧的透镜面为凹曲面的负透镜，
将所述第二透镜的物体侧的透镜面的下垂量以mm为单位设为Sag21，且将所述第二透镜的物体侧的透镜面的直径以mm为单位设为D21时，下垂量Sag21及直径D21满足以下的条件式：
0＜|Sag21/(D21/2)|＜0.125，
其中所述下垂量是将与光轴正交的假想平面设为假想基准面时，从透镜面的有效直径的最外周上的假想基准面的光轴上的点到透镜面的光轴上的点的距离。
2.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，
至少在所述第一透镜的像侧的透镜面设置有防反射层。
3.根据权利要求2所述的广角镜头，其特征在于，
在所述第一透镜的像侧的透镜面上设置有将430nm～850nm波长区域的反射率设为1.5％以下的防反射层，作为所述防反射层。
4.根据权利要求2所述的广角镜头，其特征在于，
将所述第一透镜的像侧的透镜面的下垂量以mm为单位设为Sag12且将所述第一透镜的像侧的透镜面的直径以mm为单位设为D12时，下垂量Sag12及直径D12满足以下的条件式：
0.577＜Sag12/(D12/2)＜1.733。
5.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，
在所述前组中，从最靠物体侧朝向像侧至少依次配置有所述第一透镜、所述第二透镜及第三透镜。
6.根据权利要求5所述的广角镜头，其特征在于，
所述前组由从物体侧朝向像侧依次配置的所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜构成，
所述后组由从物体侧朝向像侧依次配置的第四透镜、第五透镜及第六透镜构成，
所述第三透镜是像侧的透镜面为凸曲面的正透镜，
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凹曲面的负透镜，
所述第六透镜是物体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、所述第五透镜及所述第六透镜是塑料透镜，
所述第四透镜是玻璃透镜，
所述第五透镜和所述第六透镜构成接合透镜，所述接合透镜为所述第五透镜的像侧的透镜面和所述第六透镜的物体侧的透镜面接合而成。
7.根据权利要求6所述的广角镜头，其特征在于，
所述第三透镜是像侧的透镜面为凸曲面的正透镜，
将所述第三透镜的物体侧的透镜面的下垂量以mm为单位设为Sag31，且将所述第三透镜的物体侧的透镜面的直径以mm为单位设为D31时，下垂量Sag31及直径D31满足以下的条件式：
0＜|Sag31/(D31/2)|＜0.125。
8.根据权利要求7所述的广角镜头，其特征在于，
将所述第二透镜的像侧的透镜面的下垂量以mm为单位设为Sag22，且将所述第二透镜的像侧的透镜面的直径以mm为单位设为D22时，下垂量Sag22及直径D22满足以下的条件式：
0.400＜Sag22/(D22/2)＜1.733。
9.根据权利要求6所述的广角镜头，其特征在于，
至少在所述第一透镜的像侧的透镜面设置有防反射层。
10.根据权利要求9所述的广角镜头，其特征在于，
在所述第一透镜的像侧的透镜面上，设置有将430nm～850nm波长区域的反射率设为1.5％以下的防反射层，作为所述防反射层。
11.根据权利要求9所述的广角镜头，其特征在于，
将所述第一透镜的像侧的透镜面的下垂量以mm为单位设为Sag12且将所述第一透镜的像侧的透镜面的直径以mm为单位设为D12时，下垂量Sag12及直径D12满足以下条件式：
0.577＜Sag12/(D12/2)＜1.733。
12.根据权利要求5所述的广角镜头，其特征在于，
所述第三透镜是像侧的透镜面为凸曲面的正透镜，
将所述第三透镜的物体侧的透镜面的下垂量以mm为单位设为Sag31，且将所述第三透镜的物体侧的透镜面的直径设为D31时，下垂量Sag31及直径D31满足以下的条件式：
0＜|Sag31/(D31/2)|＜0.125。
13.根据权利要求12所述的广角镜头，其特征在于，
将所述第二透镜的像侧的透镜面的下垂量以mm为单位设为Sag22，且将所述第二透镜的像侧的透镜面的直径以mm为单位设为D22时，下垂量Sag22及直径D22满足以下的条件式：
0.400＜Sag22/(D22/2)＜1.733。
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