CN112540447B - 摄像镜头和摄像装置 - Google Patents
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Abstract
提供摄像镜头和摄像装置，该摄像镜头采用不包含接合透镜的结构，并且采用能够适当地校正色差等像差的结构。一种摄像镜头，其构成为从物体侧起依次包含第1透镜、第2透镜、第1光圈、第3透镜、第4透镜、第2光圈、第5透镜以及第6透镜，并且采用如下的结构：F值为2.52以上且3.10以下，所述第6透镜的物体侧是曲率半径R11的凹面，所述第5透镜与所述第6透镜之间的轴上距离D12和所述曲率半径R11满足‑8.3＜R11/D12＜‑5.8。
Description
技术领域
本发明涉及摄像镜头和具有摄像镜头的摄像装置。
背景技术
以往，用于摄像装置的摄像镜头使用各种结构的镜头。在这些摄像镜头中，要求采用能够将色差和像散等光学像差抑制得较低而拍摄一定以上的高画质的图像的结构。在专利文献1中公开了5组6块结构、即包含一块接合透镜和三块非球面透镜的结构的拍摄光学系统。在专利文献2中公开了5组6块结构、即包含一块接合透镜和两块非球面透镜的结构的光学系统。
专利文献1：日本特开2017-223755号公报
专利文献2：日本特开2017-191160号公报
在现有结构的摄像镜头中，如专利文献1或2所记载的那样，为了校正色差等像差，大多采用使用接合透镜的结构。但是，在采用包含接合透镜的结构的情况下，在从镜头镜筒或外壳等施加压力时，有时接合透镜发生变形，接合部分的粘接剂破裂。因此，要求摄像镜头采用不包含接合透镜的结构，并且采用能够适当地校正色差等像差的结构。
发明内容
本发明为了解决上述的课题等而采用如下的手段。另外，在以下的说明中，为了容易理解发明，用括号标注附图中的标号等，但本发明的各结构要素不限定于这些标注的要素，应该广泛地解释为本领域技术人员能够在技术上理解的范围。
本发明的一个手段是摄像镜头，其构成为从物体侧起依次包含第1透镜、第2透镜、第1光圈、第3透镜、第4透镜、第2光圈、第5透镜以及第6透镜，其中，F值为2.52以上且3.10以下，所述第6透镜的物体侧是曲率半径R11的凹面，所述第5透镜与所述第6透镜之间的轴上距离D12和所述曲率半径R11满足-8.3＜R11/D12＜-5.8。
根据上述结构的摄像镜头，能够形成在不使用接合透镜的情况下可适当地校正色差等像差的摄像镜头。因此，能够防止因接合透镜的接合部分的粘接剂破裂等引起的不良情况的发生。
在上述摄像镜头中，优选的是，采用如下的结构：所述第1透镜与所述第2透镜之间的距离(D2)比2.73mm大且比2.86mm小。
在上述摄像镜头中，更优选的是，采用如下的结构：所述第6透镜的折射率(N6)比1.87大且比1.97小，所述第6透镜的阿贝数(ν6)比17.5大且比19.5小。
在上述摄像镜头中，进一步优选的是，采用如下的结构：所述第1透镜的屈光力(PG1)比-0.2473大且比-0.2043小。
在上述摄像镜头中，进一步优选的是，采用如下的结构：所述第2透镜的屈光力(PG2)比0.1189大且比0.1223小。
在上述摄像镜头中，进一步优选的是，所述第1透镜、所述第2透镜、所述第3透镜、所述第4透镜、所述第5透镜以及所述第6透镜都是玻璃的球面透镜。
本发明包含具有上述任意一种摄像镜头和摄像元件的摄像装置。
根据这样的摄像装置，能够形成不使用接合透镜的结构，并且能够形成可适当地校正色差等像差的结构。由此，能够构成防止了因使用接合透镜而产生的接合部分的粘接剂破裂等不良情况的发生的摄像装置。
附图说明
图1是示出摄像镜头的结构的图。
图2是示出摄像镜头的MTF曲线的曲线图。
图3是示出摄像镜头的像散的曲线图。
图4是示出摄像镜头的像面弯曲的曲线图。
图5是示出摄像镜头的轴上色差的曲线图。
图6是示出摄像镜头的倍率色差的曲线图。
标号说明
G1：第1透镜；G2：第2透镜；G3：第3透镜；G4：第4透镜；G5：第5透镜；G6：第6透镜；O1：第1光圈；O2：第2光圈；CG：玻璃罩；IS：摄像元件。
具体实施方式
本发明的摄像镜头的特征之一在于，在具有不包含接合透镜的第1透镜～第6透镜的结构中，确定各种设计数据，以成为能够适当地校正色差等像差的结构。
＜1.实施方式＞
参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，以下所说明的实施方式只不过是本发明的一例，并非限定地解释本发明的技术范围。另外，作为附图而记载的各曲线图用于对本实施方式和实施例的作用效果进行说明，并非限定地解释本发明的作用效果。
在本说明书中，将透镜的中心位置、即入射到摄像元件IS的光的中心位置称为“光轴”。将相对于透镜位于与摄像元件IS相反的一侧的拍摄对象称为“被摄体”。将被摄体相对于摄像元件IS所处的方向称为“物体侧”或“光轴方向前方”，将摄像元件IS相对于被摄体所处的方向称为“像面侧”或“光轴方向后方”。
图1示出了本实施方式的摄像镜头1的整体结构。用以光轴L为中心的剖视图示出图1的摄像镜头1。
如图1所示，摄像镜头1构成为从物体侧起依次包含第1透镜G1、第2透镜G2、第1光圈O1、第3透镜G3、第4透镜G4、第2光圈O2、第5透镜G5、第6透镜G6、玻璃罩CG以及摄像元件IS。在本说明书中，有时将第1透镜G1、第2透镜G2、第1光圈O1、第3透镜G3、第4透镜G4、第2光圈O2、第5透镜G5、第6透镜G6以及玻璃罩CG分别称为“光学部件”。
摄像镜头1所包含的第1透镜G1～第6透镜G6都是由玻璃形成的玻璃透镜。第1透镜G1～第6透镜G6至少在照射到摄像元件IS的光所通过的光路中成为球面。第1透镜G1～第6透镜G6分别是单独的透镜而不是接合透镜。
第1光圈O1和第2光圈O2中的至少一方作为确定照射到摄像元件IS的光的最外位置的光圈机构而发挥功能。在第1光圈O1和第2光圈O2中的一方作为光圈机构而发挥功能的情况下，另一方作为辅助使用的辅助光圈而发挥功能。另外，在考虑第1光圈O1和第2光圈O2与其他透镜等光学部件之间的距离的情况下，可认为第1光圈O1和第2光圈O2的厚度为0，以在第1光圈O1和第2光圈O2中作为光圈而发挥功能的光轴上的点为基准来求出距离。
玻璃罩CG是配置于摄像元件IS的光轴方向前方的平板状的玻璃部件。玻璃罩CG的光轴方向前方和后方的面均为与光轴垂直的平面。
摄像元件IS是将所照射的光转换为电信号的光电转换元件。摄像元件IS例如是CMOS图像传感器或CCD图像传感器等，但并不限定于这些。摄像元件IS对由摄像镜头1所包含的透镜成像的被摄体的像进行拍摄。
在摄像镜头1中，采用如下的结构：利用比第1光圈O1靠物体侧的第1透镜G1和第2透镜G2实现广视角化，利用比第1光圈O1靠像面侧的第3透镜G3～第6透镜G6进行像差校正。
本实施方式的各部位和各参数如下定义。
f：摄像镜头整体的焦距
Fno：F值
2ω：全视场角
S1：第1透镜G1的物体侧的面
S2：第1透镜G1的像面侧的面
S3：第2透镜G2的物体侧的面
S4：第2透镜G2的像面侧的面
S5：第3透镜G3的物体侧的面
S6：第3透镜G3的像面侧的面
S7：第4透镜G4的物体侧的面
S8：第4透镜G4的像面侧的面
S9：第5透镜G5的物体侧的面
S10：第5透镜G5的像面侧的面
S11：第6透镜G6的物体侧的面
S12：第6透镜G6的像面侧的面
S13：玻璃罩CG的物体侧的面
S14：玻璃罩CG的像面侧的面
R：中心曲率半径
R1：第1透镜G1的物体侧的面S1的曲率半径
R2：第1透镜G1的像面侧的面S2的曲率半径
R3：第2透镜G2的物体侧的面S3的曲率半径
R4：第2透镜G2的像面侧的面S4的曲率半径
R5：第3透镜G3的物体侧的面S5的曲率半径
R6：第3透镜G3的像面侧的面S6的曲率半径
R7：第4透镜G4的物体侧的面S7的曲率半径
R8：第4透镜G4的像面侧的面S8的曲率半径
R9：第5透镜G5的物体侧的面S9的曲率半径
R10：第5透镜G5的像面侧的面S10的曲率半径
R11：第6透镜G6的物体侧的面S11的曲率半径
R12：第6透镜G6的像面侧的面S12的曲率半径
TL：光学长度(第1透镜G1的物体侧面至像面的轴上距离)
D：光学部件的中心厚度或光学部件之间的距离
D1：S1至S2的轴上距离
D2：S2至S3的轴上距离
D3：S3至S4的轴上距离
D4：S4至第1光圈O1的轴上距离
D5：第1光圈O1至S5的轴上距离
D6：S5至S6的轴上距离
D7：S6至S7的轴上距离
D8：S7至S8的轴上距离
D9：S8至第2光圈O2的轴上距离
D10：第2光圈O2至S9的轴上距离
D11：S9至S10的轴上距离
D12：S10至S11的轴上距离
D13：S11至S12的轴上距离
D14：S12至S13的轴上距离
D15：S13至S14的轴上距离
D16：S14至像面(摄像元件IS)的轴上距离
N：折射率(d线)
N1：第1透镜G1的折射率
N2：第2透镜G2的折射率
N3：第3透镜G3的折射率
N4：第4透镜G4的折射率
N5：第5透镜G5的折射率
N6：第6透镜G6的折射率
NCG：玻璃罩CG的折射率
ν：阿贝数
ν1：第1透镜G1的阿贝数
ν2：第2透镜G2的阿贝数
ν3：第3透镜G3的阿贝数
ν4：第4透镜G4的阿贝数
ν5：第5透镜G5的阿贝数
ν6：第6透镜G6的阿贝数
νCG：玻璃罩CG的阿贝数
在摄像镜头1中，设计成满足以下的式子。
2.52≦Fno≦3.10
18.2mm≦TL≦22.4mm
3.71mm≦f≦4.55mm
77°＜水平视场角＜80°
优选的是，Fno＝2.81，TL＝20.3mm，焦距f＝4.129mm。
第5透镜G5的像面侧的面S10与第6透镜G6的物体侧的面S11之间的轴上距离D12和第6透镜G6的物体侧的面S11的曲率半径R11的关系被设计成满足以下的式子。
-8.3＜R11/D12＜-5.8
第1透镜G1的像面侧的面S2与第2透镜G2的物体侧的面S3之间的距离D2被设计成满足以下的式子。
2.73mm＜D2＜2.86mm
第6透镜G6的折射率N6和阿贝数ν6被设计成分别满足以下的式。
1.87＜N6＜1.97
17.5＜ν6＜19.5
第1透镜G1的屈光力PG1和第2透镜G2的屈光力PG2被设计成分别满足以下的式。
-0.2473＜PG1＜-0.2043
0.1189＜PG2＜0.1223
通过如上述那样设计摄像镜头1，能够形成可得到充分的对比度比的结构。
另外，通过如上述那样设计第6透镜G6的折射率N6和阿贝数ν6，能够形成可充分地校正色差的结构。
另外，通过如上述那样设计第1透镜G1的屈光力PG1和第2透镜G2的屈光力PG2，能够保证视场角为77°以上且83°以下的以要求出的视场角80°为中心的充分的视场角。
＜2.实施例＞
以下，示出了上述实施方式的摄像镜头1的具体的设计数据作为实施例。本实施例的摄像装置1被设计成Fno＝2.81、TL＝20.3mm、焦距f＝4.129mm。
在以下的表中，例如在记载为“G1”的行中，记载有第1透镜G1的物体侧的面的曲率半径R1、从第1透镜G1的物体侧的面S1至像面侧的面S2的轴上距离D1即第1透镜G1在光轴上的厚度、第1透镜G1的折射率N1以及第1透镜G1的阿贝数ν1。另外，例如在记载为“G1-G2”的行中，记载有第1透镜G1的像面侧的面的曲率半径R2、从第1透镜G1的像面侧的面S2至第2透镜G2的物体侧的面S3的轴上距离D2即第1透镜G1与第2透镜G2在光轴上的距离。关于第1光圈O1和第2光圈O2，可认为厚度为0。记载为“IS”的部位表示像面。
【表1】
| R | D | N | v | |
| G1 | 20.000 | 1.20 | 1.804 | 46.5 |
| G1-G2 | 3.225 | 2.78 | - | - |
| G2 | 8.810 | 2.81 | 1.954 | 32.3 |
| G2-O1 | -65.730 | 0.74 | - | - |
| O1 | - | 0.20 | - | - |
| G3 | -21.670 | 0.82 | 1.959 | 17.5 |
| G3-G4 | 17.000 | 0.17 | - | - |
| G4 | 72.930 | 1.52 | 1.835 | 42.7 |
| G4-O2 | -6.870 | 0.00 | - | - |
| O2 | - | 0.12 | - | - |
| G5 | 6.410 | 6.00 | 1.729 | 54.7 |
| G5-G6 | -7.000 | 0.56 | - | - |
| G6 | -4.070 | 0.79 | 1.949 | 18.0 |
| G6-CG | -13.000 | 2.01 | - | - |
| CG | - | 0.40 | 1.518 | 64.2 |
| CG-IS | - | 0.14 | - | - |
| IS | - | - | - | - |
本实施例的摄像镜头1被设计成满足实施方式所示的各设计值。
图2是示出本实施例的摄像镜头1的MTF曲线的曲线图。在该MTF曲线的曲线图中，横轴表示像面的像高(mm)，纵轴表示分辨率(0～1.0)。在该MTF曲线的曲线图中示出了42、56以及83线对(lp)/mm的S方向(弧矢方向：放射方向)和M方向(子午方向：同心圆方向)上的分辨率。具体而言，S1表示83lp/mm的S方向的分辨率，S2表示56lp/mm的S方向的分辨率，S3表示42lp/mm的S方向的分辨率，M1表示83lp/mm的M方向的分辨率，M2表示56lp/mm的M方向的分辨率，M3表示42lp/mm的M方向的分辨率。如该MTF曲线所示，在摄像镜头1中，在摄像元件的边缘部附近也能够得到优选的分辨率。
图3是示出本实施例的摄像镜头1的像散的曲线图。在该像散的曲线图中，纵轴表示视场角(°)，横轴表示像差。在该曲线图中，S4表示S方向的像散，M4表示M方向的像散。如该曲线图所示，在任意的位置都能够得到优选的像散。
图4是示出本实施例的摄像镜头1的像面弯曲的曲线图。在该像面弯曲的曲线图中，纵轴表示视场角(°)，横轴表示弯曲度(％)。如该曲线图所示，在任意的位置都能够得到优选的像面像差。
图5是示出本实施例的摄像镜头1的轴上色差的曲线图。在该轴上色差的曲线图中，纵轴以中心位置0～最外位置1.0表示光圈上的位置，横轴表示色差(mm)。在该曲线图中，AC1表示436nm的光的色差，AC2表示486nm的光的色差，AC3表示546nm的光的色差，AC4表示588nm的光的色差，AC5表示656nm的光的色差。如该曲线图所示，即使在产生最大色差的位置，也能够抑制为0.02mm左右的优选的色差。
图6是示出本实施例的摄像镜头1的倍率色差的曲线图。在该倍率色差的曲线图中，纵轴表示像面的像高(mm)，横轴表示色差(μm)。在该曲线图中，MC1表示436nm的光的色差，MC2表示486nm的光的色差，MC3表示546nm的光的色差，MC4表示588nm的光的色差，MC5表示656nm的光的色差。如该曲线图所示，能够抑制为优选的色差。
这里，虽然省略了曲线图的图示，但对于慧差也能够得到充分的性能。
＜3.本发明的特征＞
以上，例示了实施方式和具体的实施例来进行说明的本发明具有以下那样的特征。
在上述摄像镜头1中，如实施方式那样，以包含第1透镜G1～第6透镜G6以及第1光圈O1和第2光圈O2的结构为前提。上述摄像镜头1采用将F值设为1.91以上且2.35以下的结构，并且采用第5透镜G5与第6透镜G6的透镜之间的轴上距离D12和第6透镜G6的物体侧的凹面的曲率半径R11满足以下的数学式的结构。
-8.3＜R11/D12＜-5.8
通过使摄像镜头1为这样的结构，能够形成在不使用接合透镜的情况下能够适当地校正色差等像差的结构。因此，成为能够防止因接合透镜的接合部分的粘接剂破裂等引起的不良情况的发生的结构。
在摄像镜头1中，优选的是，采用第1透镜G1与第2透镜G2的透镜之间的轴上距离D2满足以下的数学式的结构。
2.73mm＜D12＜2.86mm
在摄像镜头1中，优选的是，采用第6透镜G6的折射率N6和阿贝数ν6分别满足以下的数学式的结构。
1.87＜N6＜1.97
17.5＜ν6＜19.5
在摄像镜头1中，优选的是，采用第1透镜G1的屈光力PG1和第2透镜G2的屈光力PG2分别满足以下的数学式的结构。
-0.2473＜PG1＜-0.2043
0.1189＜PG2＜0.1223
在摄像镜头1中，使第1透镜G1～第6透镜G6的所有的透镜为球面的玻璃透镜，但也可以在一部分中使用非球面的玻璃透镜或塑料透镜。但是，优选的是，使所有透镜为球面的玻璃透镜而不是非球面的透镜。
＜4.补充事项＞
以上，对本发明的实施方式和实施例进行了具体的说明。上述实施例只是作为一例的说明，本发明的范围并不限于该实施例，应该广泛地解释为本领域技术人员能够掌握的范围。
Claims (5)
1.一种摄像镜头，其构成为从物体侧起依次包含第1透镜、第2透镜、第1光圈、第3透镜、第4透镜、第2光圈、第5透镜以及第6透镜，其中，
在所述摄像镜头中，具有屈光力的透镜总共有第1透镜、第2透镜、第3透镜、第4透镜、第5透镜以及第6透镜这6块，
所述第1透镜具有负屈光力，所述第2透镜具有正屈光力，所述第3透镜具有负屈光力，所述第4透镜具有正屈光力，所述第5透镜具有正屈光力，所述第6透镜具有负屈光力，
所述摄像镜头的F值为2.52以上且3.10以下，
所述第6透镜的物体侧是曲率半径R11的凹面，
所述第5透镜与所述第6透镜之间的轴上距离D12和所述曲率半径R11满足-8.3＜R11/D12＜-5.8，
所述第1透镜的屈光力比-0.2473大且比-0.2043小，
所述第2透镜的屈光力比0.1189大且比0.1223小。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，
所述第1透镜与所述第2透镜之间的距离比2.73mm大且比2.86mm小。
3.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，
所述第6透镜的折射率比1.87大且比1.97小，
所述第6透镜的阿贝数比17.5大且比19.5小。
4.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，
所述第1透镜、所述第2透镜、所述第3透镜、所述第4透镜、所述第5透镜以及所述第6透镜都是玻璃的球面透镜。
5. 一种摄像装置，其具有：
摄像元件；以及
权利要求1至4中的任意一项所述的摄像镜头。
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