CN112987266A - 广角透镜 - Google Patents

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CN112987266A
CN112987266A CN201911282050.2A CN201911282050A CN112987266A CN 112987266 A CN112987266 A CN 112987266A CN 201911282050 A CN201911282050 A CN 201911282050A CN 112987266 A CN112987266 A CN 112987266A
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神崎阳介
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Abstract

一种广角透镜,其中,所述广角透镜包括透镜组和光圈,所述透镜组中的多个透镜以夹着所述光圈的方式从物侧依次配置,所述透镜组包括:第一透镜,所述第一透镜配置在最靠物侧的位置,且所述第一透镜的像侧透镜面是凹面;以及第二透镜,所述第二透镜相邻配置在所述第一透镜的像侧的位置,在将所述第二透镜的物侧透镜面的轮廓曲线的半长设为ARS21、将所述第二透镜的物侧透镜面的有效半径设为sd21时,满足以下关系:1.000<ARS21/sd21<1.013。

Description

广角透镜
技术领域
本发明涉及一种广角透镜。
背景技术
作为装设于车载用相机等的透镜,以往有一种广角透镜,其包括从物侧依次配置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光圈、第五透镜、第六透镜和第七透镜,其中,第六透镜和第七透镜构成接合透镜(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本专利特开2018-60153号公报
实际中,有时需要将装有上述广角透镜的车载用相机小型化,在这种情况下,就需要实现上述广角透镜的小型化。不过,在上述广角透镜小型化时,存在难以修正各种像差、且因透镜之间的反射而会产生重影这样的问题。
发明内容
本发明正是鉴于上述问题而完成的,目的在于提供一种广角透镜,其能容易对各种像差进行修正,并能抑制因透镜之间的反射而产生重影。
为了实现上述目的,本发明提供一种广角透镜,其中,所述广角透镜包括透镜组和光圈,所述透镜组中的多个透镜以夹着所述光圈的方式从物侧依次配置,所述透镜组包括:第一透镜,所述第一透镜配置在最靠物侧的位置,且所述第一透镜的像侧透镜面是凹面;以及第二透镜,所述第二透镜相邻配置在所述第一透镜的像侧的位置,在将所述第二透镜的物侧透镜面的轮廓曲线的半长设为ARS21、将所述第二透镜的物侧透镜面的有效半径设为sd21时,满足以下关系:1.000<ARS21/sd21<1.013。
根据本发明的广角透镜,在将第二透镜的物侧透镜面的轮廓曲线的半长设为ARS21、将第二透镜的物侧透镜面的有效半径设为sd21时,满足1.000<ARS21/sd21<1.013的关系。由此,通过将第二透镜的物侧透镜面的轮廓曲线的半长ARS21与第二透镜的物侧透镜面的有效半径sd21之比设为大于1.000,能避免第二透镜的物侧透镜面形成为平面,从而容易对各种像差进行适当修正;此外,通过将第二透镜的物侧透镜面的轮廓曲线的半长ARS21与第二透镜的物侧透镜面的有效半径sd21之比设为小于1.013,能抑制第二透镜的物侧透镜面的矢高过大,从而能抑制因第一透镜的像侧透镜面与第二透镜的物侧透镜面之间的反射而产生重影(特别是环状的重影)。
此外,在本发明的广角透镜中,优选在将所述第一透镜的像侧透镜面的轮廓曲线的半长设为ARS12、将所述第一透镜的像侧透镜面的有效半径设为sd12时,满足1.200<ARS12/sd12<1.900的关系,更优选满足1.200<ARS12/sd12<1.500的关系。
根据本发明的广角透镜,通过将第一透镜的像侧透镜面的轮廓曲线的半长ARS12与第一透镜的像侧透镜面的有效半径sd12之比设为大于1.200,能确保广角透镜具有足够的负光焦度,从而能进一步对各种像差进行适当修正;此外,通过将第一透镜的像侧透镜面的轮廓曲线的半长ARS12与第一透镜的像侧透镜面的有效半径sd12之比设为小于1.900,能抑制第一透镜的像侧透镜面的周边部与切线所成的角度过小,从而能容易制造第一透镜,进而能降低广角透镜整体的制造成本;另外,通过将第一透镜的像侧透镜面的轮廓曲线的半长ARS12与第一透镜的像侧透镜面的有效半径sd12之比进一步设为小于1.500,能进一步抑制第一透镜的像侧透镜面的周边部与切线所成的角度过小,从而能更容易制造第一透镜,进而能进一步降低广角透镜整体的制造成本。
此外,在本发明的广角透镜中,优选在将所述第一透镜和所述第二透镜的合成焦点距离设为f12、将广角透镜整体的焦点距离设为f时,满足-1.500<f12/f<-1.000的关系,更优选满足-1.500<f12/f<-1.200的关系。
根据本发明的广角透镜,通过将第一透镜和第二透镜的合成焦点距离f12与广角透镜整体的焦点距离f之比设为大于-1.500,从而能进一步确保广角透镜具有充分的负光焦度,进而能扩大广角透镜的最大半视场角;此外,通过将第一透镜和第二透镜的合成焦点距离f12与广角透镜整体的焦点距离f之比设为小于-1.000,能更容易对各种像差进行修正;另外,通过将第一透镜和第二透镜的合成焦点距离f12与广角透镜整体的焦点距离f之比进一步设为小于-1.200,能更进一步容易对各种像差进行修正。
此外,在本发明的广角透镜中,优选所述第二透镜的像侧透镜面是凹面,在将所述第二透镜的物侧透镜面的曲率半径设为R21、将所述第二透镜的像侧透镜面的曲率半径设为R22时,满足0.890<(R21+R22)/(R21-R22)<1.500的关系,更优选满足1.000<(R21+R22)/(R21-R22)<1.400的关系。
根据本发明的广角透镜,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为大于0.890,能避免第二透镜的光焦度过强,容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为小于1.500,能确保第二透镜具有足够的负光焦度,从而容易扩大广角透镜整体的最大半视场角。
另外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为大于1.000,能进一步避免第二透镜的光焦度过强,更容易对各种像差进行适当修正,从而更容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为小于1.400,能进一步确保第二透镜具有足够的负光焦度,从而更容易扩大广角透镜整体的最大半视场角。
(发明效果)
根据本发明,在将第二透镜的物侧透镜面的轮廓曲线的半长设为ARS21、将第二透镜的物侧透镜面的有效半径设为sd21时,满足1.000<ARS21/sd21<1.013的关系。由此,通过将第二透镜的物侧透镜面的轮廓曲线的半长ARS21与第二透镜的物侧透镜面的有效半径sd21之比设为大于1.000,能避免第二透镜的物侧透镜面形成为平面,从而容易对各种像差进行适当修正;此外,通过将第二透镜的物侧透镜面的轮廓曲线的半长ARS21与第二透镜的物侧透镜面的有效半径sd21之比设为小于1.013,能抑制第二透镜的物侧透镜面的矢高过大,从而能抑制因第一透镜的像侧透镜面与第二透镜的物侧透镜面之间的反射而产生重影(特别是环状的重影)。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的广角透镜的说明图。
图2A是表示本发明实施方式1的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图2B是表示本发明实施方式1的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图3A是表示本发明实施方式1的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图。
图3B是表示本发明实施方式1的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图。
图4A至图4L是表示本发明实施方式1的广角透镜的横向像差的说明图。
图5是表示本发明实施方式2的广角透镜的说明图。
图6A是表示本发明实施方式2的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图6B是表示本发明实施方式2的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图7A是表示本发明实施方式2的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图。
图7B是表示本发明实施方式2的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图。
图8A至图8L是表示本发明实施方式2的广角透镜的横向像差的说明图。
图9是表示本发明实施方式3的广角透镜的说明图。
图10A是表示本发明实施方式3的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图10B是表示本发明实施方式3的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图11A是表示本发明实施方式3的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图。
图11B是表示本发明实施方式3的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图。
图12A至图12L是表示本发明实施方式3的广角透镜的横向像差的说明图。
图13是表示本发明实施方式4的广角透镜的说明图。
图14A是表示本发明实施方式4的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图14B是表示本发明实施方式4的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图15A是表示本发明实施方式4的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图。
图15B是表示本发明实施方式4的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图。
图16A至图16L是表示本发明实施方式4的广角透镜的横向像差的说明图。
图17是表示本发明实施方式5的广角透镜的说明图。
图18A是表示本发明实施方式5的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图18B是表示本发明实施方式5的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图19A是表示本发明实施方式5的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图。
图19B是表示本发明实施方式5的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图。
图20A至图20L是表示本发明实施方式5的广角透镜的横向像差的说明图。
图21是表示本发明实施方式6的广角透镜的说明图。
图22A是表示本发明实施方式6的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图22B是表示本发明实施方式6的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图23A是表示本发明实施方式6的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图。
图23B是表示本发明实施方式6的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图。
图24A至图24L是表示本发明实施方式6的广角透镜的横向像差的说明图。
图25是表示本发明实施方式7的广角透镜的说明图。
图26A是表示本发明实施方式7的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图26B是表示本发明实施方式7的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图27A是表示本发明实施方式7的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图。
图27B是表示本发明实施方式7的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图。
图28A至图28L是表示本发明实施方式7的广角透镜的横向像差的说明图。
图29是表示本发明实施方式8的广角透镜的说明图。
图30A是表示本发明实施方式8的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图30B是表示本发明实施方式8的广角透镜的场曲和畸变的说明图。
图31A是表示本发明实施方式8的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图。
图31B是表示本发明实施方式8的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图。
图32A至图32L是表示本发明实施方式8的广角透镜的横向像差的说明图。
(符号说明)
1000 广角透镜
110 第一透镜
120 第二透镜
130 第三透镜
140 第四透镜
150 第五透镜
160 第六透镜
170 第七透镜
180 光圈
190 遮光片
200 过滤器
300 摄像元件
具体实施方式
下面,结合附图对本发明的广角透镜的各实施方式进行说明。并且,在以下的说明中,在光轴L的延伸方向上,对物侧标注L1,对像侧标注L2。
(实施方式1)
图1是表示本发明实施方式1的广角透镜的说明图,图2A是表示本发明实施方式1的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图2B是表示本发明实施方式1的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图3A是表示本发明实施方式1的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图,图3B是表示本发明实施方式1的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图,图4A至图4L是表示本发明实施方式1的广角透镜的横向像差的说明图。在此,在图2A、图2B、图3A、图3B、图4A至图4L中,对红色光R(波长为656nm)的相关曲线标注R,对绿色光G(波长为588nm)的相关曲线标注G,对蓝色光B(波长为486nm)的相关曲线标注B,用T表示与子午面相关,用S表示与弧矢面相关,并且,在图4A至图4L中,纵轴的最大尺寸(Maximum Scale)是±50.000μm。
如图1所示,广角透镜1000包括从物侧(L1侧)起依次配置的第一透镜110(即第一透镜110配置在最靠物侧的位置)、第二透镜120(即第二透镜120相邻配置在第一透镜110的像侧的位置)、第三透镜130、第四透镜140、光圈180、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170,其中,第六透镜160和第七透镜170通过粘接剂粘接在一起,构成接合透镜。
在此,第一透镜110是凸面(第一面1)朝向物侧L1、凹面(第二面2)朝向像侧L2的具有负的光焦度的透镜(简称负透镜)。在本实施方式中,第一透镜110是第一面1和第二面2为球面的玻璃透镜。
第二透镜120是凸面(第三面3)朝向物侧L1、凹面(第四面4)朝向像侧L2的具有负的光焦度的透镜。在本实施方式中,第二透镜120是第三面3和第四面4为非球面的塑料透镜。
第三透镜130是凹面(第五面5)朝向物侧L1、凸面(第六面6)朝向像侧L2的具有正的光焦度的透镜(简称正透镜)。在本实施方式中,第三透镜130是第五面5和第六面6为非球面的塑料透镜。
第四透镜140是凹面(第七面7)朝向物侧L1、凸面(第八面8)朝向像侧L2的具有正的光焦度的透镜。在本实施方式中,第四透镜140是第七面7和第八面8为非球面的塑料透镜。
第五透镜150是凸面(第十面10)朝向物侧L1、凸面(第十一面11)朝向像侧L2的具有正的光焦度的透镜。在本实施方式中,第五透镜150由玻璃透镜构成。
第六透镜160是凹面(第十二面12)朝向物侧L1、凹面(第十三面13)朝向像侧L2的具有负的光焦度的透镜,并且与第七透镜170构成接合透镜。在本实施方式中,第六透镜160是第十二面12和第十三面13为非球面的塑料透镜。
第七透镜170是凸面(第十三面13)朝向物侧L1、凸面(第十四面14)朝向像侧L2的具有正的光焦度的透镜。在本实施方式中,第七透镜170是第十三面13和第十四面14为非球面的塑料透镜。
此外,在本实施方式中,如图1所示,在第二透镜120与第四透镜130之间设置有遮光片190,在第七透镜170的像侧配置有过滤器200,在过滤器200的像侧配置有摄像元件300。
在此需要说明的是,透镜面的轮廓曲线的半长是指,在用经过透镜光轴的平面剖切的侧剖视图中的、透镜面的外轮廓的光轴处至边缘的弧长(即外轮廓的总弧长的一半)。在本发明中,在图1中示出了实施方式1的第一透镜110的像侧透镜面的轮廓曲线的半长ARS12和第二透镜120的物侧透镜面的轮廓曲线的半长ARS21,实施方式2至7的第一透镜110的像侧透镜面的轮廓曲线的半长ARS12和第二透镜120的物侧透镜面的轮廓曲线的半长ARS21也与实施方式1相似,因此不再在与各实施方式对应的附图中一一标注,并且省略其具体说明。
在本实施方式中,透镜系统整体的焦点距离f(Effective Focal Length)为1.023mm,物像间距离d(Total Track)为13.611mm,F值(Image Space F/#)为2.02,最大半视场角(Max.Field of Angle)为115度,入射光瞳直径HEP为0.507mm。
在表1中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的物性,在表2-1和表2-2中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的非球面系数。
(表1)
Figure BDA0002317020770000091
在上面的表1中,曲率半径、厚度、焦点距离、有效半径、矢高、轮廓曲线半长的单位是mm,Nd是对587.56纳米的光线的折射率,νd是阿贝数,*表示是非球面。
(表2-1)
c(1/曲率半径) K A4 A6
3 2.45778E-02 0.00000E+00 -7.34647E-04 0.00000E+00
4 8.18649E-01 -1.00000E+00 3.34909E-02 1.52429E-02
5 -8.48284E-02 0.00000E+00 -1.05901E-02 2.28744E-02
6 -3.50286E-01 0.00000E+00 4.60516E-02 1.35719E-02
7 -7.51052E-02 0.00000E+00 6.96916E-02 5.26973E-04
8 -3.86206E-01 0.00000E+00 4.85130E-02 1.07658E-02
12 -1.94439E-01 0.00000E+00 1.37213E-02 -3.80723E-02
13 9.82404E-01 -1.00000E+00 2.47704E-01 -2.97167E-01
14 -3.90445E-01 0.00000E+00 2.43790E-02 -1.73998E-02
(表2-2)
A8 A10 A12 A14 A16
3 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
4 -3.29328E-03 2.82298E-03 -4.88754E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
5 -5.12306E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
6 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
7 4.37857E-03 2.92148E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
8 -5.94177E-03 1.11565E-02 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
12 1.79956E-02 -7.87537E-04 -1.30556E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
13 1.73181E-01 -4.77496E-02 4.65741E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
14 1.34046E-02 -4.35536E-03 5.73510E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
在上面的表2-1和表2-2中,在透镜面为朝向物侧突出的凸面或朝向物侧凹陷的凹面的情况下,将曲率半径设为正值,在透镜面为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。
此外,在上面的表2-1和表2-2中,示出了通过下面的式子(数学式1)表示各面的、非球面形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16。在下面的式子中,将矢高(日文:サグ量)(光轴方向的轴)设为Z,将与光轴垂直的方向的高度(光线高度)设为r,将圆锥系数设为K,将曲率半径的倒数设为c。
[数学式1]
Figure BDA0002317020770000101
在此,由表1可知,在广角透镜1000中,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21为2.763,第二透镜120的第三面3的有效半径sd21为2.762,即满足以下条件1-1:
1.000<ARS21/sd21<1.013。
在条件1-1中,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为大于1.000,能避免第二透镜120的第三面3形成为平面,从而容易对各种像差进行适当修正;此外,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为小于1.013,能抑制第二透镜120的第三面3的矢高过大,从而能抑制因第一透镜110的像侧透镜面即第二面2与第二透镜120的物侧透镜面即第三面3之间的反射而产生重影(特别是环状的重影)。
此外,由表1可知,在广角透镜1000中,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12为3.846,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的有效半径sd12为3.055,即满足以下条件1-2:
1.200<ARS12/sd12<1.900,
并且还满足以下条件1-3:
1.200<ARS12/sd12<1.500。
在条件1-2中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为大于1.200,能确保广角透镜1000具有足够的负光焦度,从而能进一步对各种像差进行适当修正;此外,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为小于1.900,能抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能容易制造第一透镜110,进而能降低广角透镜1000整体的制造成本。
另外,在条件1-3中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比进一步设为小于1.500,能进一步抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能更容易制造第一透镜110,进而能进一步降低广角透镜1000整体的制造成本。
此外,如上所述,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.023mm,由表1可知,第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12为-1.338mm,即满足以下条件1-4:
-1.500<f12/f<-1.000,
并且还满足以下条件1-5:
-1.500<f12/f<-1.200。
在条件1-4中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于-1.500,从而能进一步确保广角透镜1000具有充分的负光焦度,进而能扩大广角透镜1000的最大半视场角;此外,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于-1.000,能更容易对各种像差进行修正。
另外,在条件1-5中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比进一步设为小于-1.200,能更进一步容易对各种像差进行修正。
此外,由表1可知,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的曲率半径R21为40.678mm、第二透镜120的像侧透镜面即第四面4的曲率半径R22为1.222mm,即满足以下条件1-6:
0.890<(R21+R22)/(R21-R22)<1.500,
并且还满足以下条件1-7:
1.000<(R21+R22)/(R21-R22)<1.400。
在条件1-6中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为大于0.890,能避免第二透镜120的光焦度过强,容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为小于1.500,能确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而容易扩大广角透镜1000整体的最大半视场角。
另外,在条件1-7中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为大于1.000,能进一步避免第二透镜120的光焦度过强,更容易对各种像差进行适当修正,从而更容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为小于1.400,能进一步确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而更容易扩大广角透镜整体1000的最大半视场角。
此外,在本实施方式的广角透镜1000中,广角透镜1000的物像间距离d为13.611mm,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.023mm,因此,满足以下条件1-8:
11.000<d/f<15.000。
在条件1-8中,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于11.000,能容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于15.000,从而在避免广角透镜1000整体的长度变得过长的同时,能抑制广角透镜1000变得过大。
综上所述,在本实施方式中,通过以上述方式构成广角透镜1000,如图2A至图4L所示,能适当地修正场曲、倍率色差、彗形像差等各种像差,并且,能容易对广角透镜1000的各种像差进行修正,并能抑制因透镜(第一透镜110与第二透镜120)之间的反射而产生重影。
(实施方式2)
图5是表示本发明实施方式2的广角透镜的说明图,图6A是表示本发明实施方式2的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图6B是表示本发明实施方式2的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图7A是表示本发明实施方式2的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图,图7B是表示本发明实施方式2的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图,图8A至图8L是表示本发明实施方式2的广角透镜的横向像差的说明图。在此,在图6A、图6B、图7A、图7B、图8A至图8L中,对红色光R(波长为656nm)的相关曲线标注R,对绿色光G(波长为588nm)的相关曲线标注G,对蓝色光B(波长为486nm)的相关曲线标注B,用T表示与子午面相关,用S表示与弧矢面相关,并且,在图8A至图8L中,纵轴的最大尺寸(Maximum Scale)是±50.000μm。
如图5所示,广角透镜1000包括从物侧(L1侧)起依次配置的第一透镜110(即第一透镜110配置在最靠物侧的位置)、第二透镜120(即第二透镜120相邻配置在第一透镜110的像侧的位置)、第三透镜130、第四透镜140、光圈180、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170,其中,第六透镜160和第七透镜170通过粘接剂粘接在一起,构成接合透镜。
在此,由于本实施方式中的广角透镜1000的基本结构(即第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170具有正的光焦度还是负的光焦度、是玻璃透镜还是塑料透镜、物侧的面和像侧的面是凸面还是凹面、是球面还是非球面)与实施方式1中的广角透镜相同,因而此处不再详细展开。
此外,如图5所示,与实施方式1一样,在第二透镜120与第四透镜130之间设置有遮光片190,在第七透镜170的像侧配置有过滤器200,在过滤器200的像侧配置有摄像元件300。
在本实施方式中,透镜系统整体的焦点距离f(Effective Focal Length)为1.062mm,物像间距离d(Total Track)为13.610mm,F值(Image Space F/#)为2.02,最大半视场角(Max.Field of Angle)为115度,入射光瞳直径HEP为0.526mm。
在表3中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的物性,在表4-1和表4-2中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的非球面系数。
(表3)
Figure BDA0002317020770000151
在上面的表3中,曲率半径、厚度、焦点距离、有效半径、矢高、轮廓曲线半长的单位是mm,Nd是对587.56纳米的光线的折射率,νd是阿贝数,*表示是非球面。
(表4-1)
c(1/曲率半径) K A4 A6
3 2.19479E-02 0.00000E+00 -5.53459E-04 0.00000E+00
4 7.64121E-01 -1.00000E+00 4.76939E-02 1.87020E-03
5 -1.03144E-01 0.00000E+00 -4.63672E-04 2.39479E-02
6 -3.85243E-01 0.00000E+00 6.19526E-02 9.41258E-03
7 -2.07563E-01 0.00000E+00 8.01905E-02 -1.81445E-02
8 -4.45687E-01 0.00000E+00 5.32792E-02 -3.21513E-03
12 -1.43308E-01 0.00000E+00 2.59200E-02 -4.54679E-02
13 9.71678E-01 -1.00000E+00 2.67381E-01 -3.18917E-01
14 -4.11994E-01 0.00000E+00 2.93182E-02 -2.05884E-02
(表4-2)
A8 A10 A12 A14 A16
3 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
4 1.18832E-02 -3.21383E-03 7.23623E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
5 -7.11892E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
6 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
7 1.48329E-02 -9.20347E-04 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
8 3.16264E-03 4.17741E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
12 -7.44565E-04 -1.42901E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
13 1.80337E-01 -4.80759E-02 4.57265E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
14 1.50208E-02 -4.69107E-03 5.90742E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
在上面的表4-1和表4-2中,在透镜面为朝向物侧突出的凸面或朝向物侧凹陷的凹面的情况下,将曲率半径设为正值,在透镜面为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。
此外,在上面的表4-1和表2-2中,示出了通过上面的数学式1表示各面的、非球面形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16。
在此,由表3可知,在广角透镜1000中,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21为2.691,第二透镜120的第三面3的有效半径sd21为2.690,即满足以下条件2-1:
1.000<ARS21/sd21<1.013。
在条件2-1中,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为大于1.000,能避免第二透镜120的第三面3形成为平面,从而容易对各种像差进行适当修正;此外,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为小于1.013,能抑制第二透镜120的第三面3的矢高过大,从而能抑制因第一透镜110的像侧透镜面即第二面2与第二透镜120的物侧透镜面即第三面3之间的反射而产生重影(特别是环状的重影)。
此外,由表3可知,在广角透镜1000中,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12为3.787,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的有效半径sd12为3.013,即满足以下条件2-2:
1.200<ARS12/sd12<1.900,
并且还满足以下条件2-3:
1.200<ARS12/sd12<1.500。
在条件2-2中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为大于1.200,能确保广角透镜1000具有足够的负光焦度,从而能进一步对各种像差进行适当修正;此外,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为小于1.900,能抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能容易制造第一透镜110,进而能降低广角透镜1000整体的制造成本。
另外,在条件2-3中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比进一步设为小于1.500,能进一步抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能更容易制造第一透镜110,进而能进一步降低广角透镜1000整体的制造成本。
此外,如上所述,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.062mm,由表3可知,第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12为-1.406mm,即满足以下条件2-4:
-1.500<f12/f<-1.000,
并且还满足以下条件2-5:
-1.500<f12/f<-1.200。
在条件2-4中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于-1.500,从而能进一步确保广角透镜1000具有充分的负光焦度,进而能扩大广角透镜1000的最大半视场角;此外,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于-1.000,能更容易对各种像差进行修正。
另外,在条件2-5中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比进一步设为小于-1.200,能更进一步容易对各种像差进行修正。
此外,由表3可知,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的曲率半径R21为45.562mm、第二透镜120的像侧透镜面即第四面4的曲率半径R22为1.309mm,即满足以下条件2-6:
0.890<(R21+R22)/(R21-R22)<1.500,
并且还满足以下条件2-7:
1.000<(R21+R22)/(R21-R22)<1.400。
在条件2-6中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为大于0.890,能避免第二透镜120的光焦度过强,容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为小于1.500,能确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而容易扩大广角透镜1000整体的最大半视场角。
另外,在条件2-7中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为大于1.000,能进一步避免第二透镜120的光焦度过强,更容易对各种像差进行适当修正,从而更容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为小于1.400,能进一步确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而更容易扩大广角透镜整体1000的最大半视场角。
此外,在本实施方式的广角透镜1000中,广角透镜1000的物像间距离d为13.610mm,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.062mm,因此,满足以下条件2-8:
11.000<d/f<15.000。
在条件2-8中,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于11.000,能容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于15.000,从而在避免广角透镜1000整体的长度变得过长的同时,能抑制广角透镜1000变得过大。
综上所述,在本实施方式中,通过以上述方式构成广角透镜1000,如图6A至图8L所示,能适当地修正场曲、倍率色差、彗形像差等各种像差,并且,能容易对广角透镜1000的各种像差进行修正,并能抑制因透镜(第一透镜110与第二透镜120)之间的反射而产生重影。
(实施方式3)
图9是表示本发明实施方式3的广角透镜的说明图,图10A是表示本发明实施方式3的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图10B是表示本发明实施方式3的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图11A是表示本发明实施方式3的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图,图11B是表示本发明实施方式3的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图,图12A至图12L是表示本发明实施方式3的广角透镜的横向像差的说明图。在此,在图10A、图10B、图11A、图11B、图12A至图12L中,对红色光R(波长为656nm)的相关曲线标注R,对绿色光G(波长为588nm)的相关曲线标注G,对蓝色光B(波长为486nm)的相关曲线标注B,用T表示与子午面相关,用S表示与弧矢面相关,并且,在图12A至图12L中,纵轴的最大尺寸(Maximum Scale)是±50.000μm。
如图9所示,广角透镜1000包括从物侧(L1侧)起依次配置的第一透镜110(即第一透镜110配置在最靠物侧的位置)、第二透镜120(即第二透镜120相邻配置在第一透镜110的像侧的位置)、第三透镜130、第四透镜140、光圈180、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170,其中,第六透镜160和第七透镜170通过粘接剂粘接在一起,构成接合透镜。
在此,由于本实施方式中的广角透镜1000的基本结构(即第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170具有正的光焦度还是负的光焦度、是玻璃透镜还是塑料透镜、物侧的面和像侧的面是凸面还是凹面、是球面还是非球面)与实施方式1中的广角透镜相同,因而此处不再详细展开。
此外,如图9所示,与实施方式1一样,在第二透镜120与第四透镜130之间设置有遮光片190,在第七透镜170的像侧配置有过滤器200,在过滤器200的像侧配置有摄像元件300。
在本实施方式中,透镜系统整体的焦点距离f(Effective Focal Length)为1.026mm,物像间距离d(Total Track)为13.403mm,F值(Image Space F/#)为2.02,最大半视场角(Max.Field of Angle)为109度,入射光瞳直径HEP为0.508mm。
在表5中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的物性,在表6-1和表6-2中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的非球面系数。
(表5)
Figure BDA0002317020770000201
在上面的表5中,曲率半径、厚度、焦点距离、有效半径、矢高、轮廓曲线半长的单位是mm,Nd是对587.56纳米的光线的折射率,νd是阿贝数,*表示是非球面。
(表6-1)
c(1/曲率半径) K A4 A6
3 2.85248E-02 0.00000E+00 -7.73953E-04 -2.76248E-05
4 7.20578E-01 -1.00000E+00 1.69157E-02 2.83585E-02
5 -1.69997E-01 0.00000E+00 4.77013E-03 1.28269E-02
6 -4.12314E-01 0.00000E+00 4.38590E-02 3.36563E-03
7 -1.57044E-01 0.00000E+00 5.20793E-02 -9.74604E-03
8 -4.17218E-01 0.00000E+00 3.75209E-02 -1.18387E-03
12 -2.45256E-01 0.00000E+00 1.12258E-02 -2.18878E-02
13 9.36158E-01 -1.00000E+00 1.84892E-01 -2.17248E-01
14 -4.35910E-01 0.00000E+00 6.08264E-02 -6.37284E-02
(表6-2)
A8 A10 A12 A14 A16
3 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
4 -1.08170E-02 3.74135E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
5 -6.95368E-04 2.73435E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
6 2.29705E-03 -1.23857E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
7 8.85677E-03 -7.73714E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
8 4.43504E-03 9.66329E-04 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
12 3.37862E-04 9.82658E-03 -3.53648E-03 -1.65685E-04 0.00000E+00
13 1.49413E-01 -7.49877E-02 2.96657E-02 -5.71297E-03 0.00000E+00
14 5.78846E-02 -2.66940E-02 6.28648E-03 -5.86821E-04 0.00000E+00
在上面的表6-1和表6-2中,在透镜面为朝向物侧突出的凸面或朝向物侧凹陷的凹面的情况下,将曲率半径设为正值,在透镜面为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。
此外,在上面的表6-1和表6-2中,示出了通过上面的数学式1表示各面的、非球面形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16。
在此,由表5可知,在广角透镜1000中,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21为2.676,第二透镜120的第三面3的有效半径sd21为2.675,即满足以下条件3-1:
1.000<ARS21/sd21<1.013。
在条件3-1中,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为大于1.000,能避免第二透镜120的第三面3形成为平面,从而容易对各种像差进行适当修正;此外,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为小于1.013,能抑制第二透镜120的第三面3的矢高过大,从而能抑制因第一透镜110的像侧透镜面即第二面2与第二透镜120的物侧透镜面即第三面3之间的反射而产生重影(特别是环状的重影)。
此外,由表5可知,在广角透镜1000中,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12为3.541,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的有效半径sd12为2.863,即满足以下条件3-2:
1.200<ARS12/sd12<1.900,
并且还满足以下条件3-3:
1.200<ARS12/sd12<1.500。
在条件3-2中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为大于1.200,能确保广角透镜1000具有足够的负光焦度,从而能进一步对各种像差进行适当修正;此外,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为小于1.900,能抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能容易制造第一透镜110,进而能降低广角透镜1000整体的制造成本。
另外,在条件3-3中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比进一步设为小于1.500,能进一步抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能更容易制造第一透镜110,进而能进一步降低广角透镜1000整体的制造成本。
此外,如上所述,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.026mm,由表5可知,第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12为-1.467mm,即满足以下条件3-4:
-1.500<f12/f<-1.000,
并且还满足以下条件3-5:
-1.500<f12/f<-1.200。
在条件3-4中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于-1.500,从而能进一步确保广角透镜1000具有充分的负光焦度,进而能扩大广角透镜1000的最大半视场角;此外,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于-1.000,能更容易对各种像差进行修正。
另外,在条件3-5中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比进一步设为小于-1.200,能更进一步容易对各种像差进行修正。
此外,由表5可知,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的曲率半径R21为35.057mm、第二透镜120的像侧透镜面即第四面4的曲率半径R22为1.388mm,即满足以下条件3-6:
0.890<(R21+R22)/(R21-R22)<1.500,
并且还满足以下条件3-7:
1.000<(R21+R22)/(R21-R22)<1.400。
在条件3-6中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为大于0.890,能避免第二透镜120的光焦度过强,容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为小于1.500,能确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而容易扩大广角透镜1000整体的最大半视场角。
另外,在条件3-7中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为大于1.000,能进一步避免第二透镜120的光焦度过强,更容易对各种像差进行适当修正,从而更容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为小于1.400,能进一步确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而更容易扩大广角透镜整体1000的最大半视场角。
此外,在本实施方式的广角透镜1000中,广角透镜1000的物像间距离d为13.403mm,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.026mm,因此,满足以下条件3-8:
11.000<d/f<15.000。
在条件3-8中,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于11.000,能容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于15.000,从而在避免广角透镜1000整体的长度变得过长的同时,能抑制广角透镜1000变得过大。
综上所述,在本实施方式中,通过以上述方式构成广角透镜1000,如图10A至图12L所示,能适当地修正场曲、倍率色差、彗形像差等各种像差,并且,能容易对广角透镜1000的各种像差进行修正,并能抑制因透镜(第一透镜110与第二透镜120)之间的反射而产生重影。
(实施方式4)
图13是表示本发明实施方式4的广角透镜的说明图,图14A是表示本发明实施方式4的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图14B是表示本发明实施方式4的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图15A是表示本发明实施方式4的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图,图15B是表示本发明实施方式4的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图,图16A至图16L是表示本发明实施方式4的广角透镜的横向像差的说明图。在此,在图14A、图14B、图15A、图15B、图16A至图16L中,对红色光R(波长为656nm)的相关曲线标注R,对绿色光G(波长为588nm)的相关曲线标注G,对蓝色光B(波长为486nm)的相关曲线标注B,用T表示与子午面相关,用S表示与弧矢面相关,并且,在图16A至图16L中,纵轴的最大尺寸(Maximum Scale)是±50.000μm。
如图13所示,广角透镜1000包括从物侧(L1侧)起依次配置的第一透镜110(即第一透镜110配置在最靠物侧的位置)、第二透镜120(即第二透镜120相邻配置在第一透镜110的像侧的位置)、第三透镜130、第四透镜140、光圈180、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170,其中,第六透镜160和第七透镜170通过粘接剂粘接在一起,构成接合透镜。
在此,由于本实施方式中的广角透镜1000的基本结构(即第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170具有正的光焦度还是负的光焦度、是玻璃透镜还是塑料透镜、物侧的面和像侧的面是凸面还是凹面、是球面还是非球面)与实施方式1中的广角透镜相同,因而此处不再详细展开。
此外,如图13所示,与实施方式1一样,在第二透镜120与第四透镜130之间设置有遮光片190,在第七透镜170的像侧配置有过滤器200,在过滤器200的像侧配置有摄像元件300。
在本实施方式中,透镜系统整体的焦点距离f(Effective Focal Length)为1.011mm,物像间距离d(Total Track)为13.404mm,F值(Image Space F/#)为2.03,最大半视场角(Max.Field of Angle)为109度,入射光瞳直径HEP为0.498mm。
在表7中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的物性,在表8-1和表8-2中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的非球面系数。
(表7)
Figure BDA0002317020770000251
在上面的表7中,曲率半径、厚度、焦点距离、有效半径、矢高、轮廓曲线半长的单位是mm,Nd是对587.56纳米的光线的折射率,νd是阿贝数,*表示是非球面。
(表8-1)
c(1/曲率半径) K A4 A6
3 4.33971E-02 0.00000E+00 -6.82448E-03 3.73911E-03
4 7.74346E-01 -5.39587E+00 2.32631E-01 -1.17492E-01
5 -7.38477E-02 0.00000E+00 2.29113E-02 4.37979E-03
6 -3.05528E-01 0.00000E+00 4.74057E-02 -5.28192E-03
7 -4.98442E-02 0.00000E+00 4.27102E-02 -4.22032E-04
8 -3.13660E-01 0.00000E+00 3.38907E-02 3.26534E-03
12 -2.41789E-01 0.00000E+00 -3.09436E-02 3.41185E-02
13 1.05668E+00 -1.00000E+00 5.66189E-04 -1.14232E-02
14 -4.86390E-01 0.00000E+00 7.16605E-02 -6.17165E-02
(表8-2)
A8 A10 A12 A14 A16
3 -1.15147E-03 1.50789E-04 -7.30801E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
4 7.01048E-02 -7.98133E-03 -4.17335E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
5 1.21716E-02 -8.91664E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
6 2.05279E-02 -2.11693E-02 5.41203E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
7 6.15517E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
8 8.49340E-03 3.83965E-03 -2.61241E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
12 -5.25642E-02 5.03801E-02 -2.60337E-02 5.67639E-03 0.00000E+00
13 1.93193E-02 -2.02628E-02 1.27147E-02 -3.03203E-03 0.00000E+00
14 5.37377E-02 -2.41958E-02 5.72598E-03 -5.29799E-04 0.00000E+00
在上面的表8-1和表8-2中,在透镜面为朝向物侧突出的凸面或朝向物侧凹陷的凹面的情况下,将曲率半径设为正值,在透镜面为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。
此外,在上面的表8-1和表8-2中,示出了通过上面的数学式1表示各面的、非球面形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16。
在此,由表7可知,在广角透镜1000中,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21为2.445,第二透镜120的第三面3的有效半径sd21为2.444,即满足以下条件4-1:
1.000<ARS21/sd21<1.013。
在条件4-1中,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为大于1.000,能避免第二透镜120的第三面3形成为平面,从而容易对各种像差进行适当修正;此外,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为小于1.013,能抑制第二透镜120的第三面3的矢高过大,从而能抑制因第一透镜110的像侧透镜面即第二面2与第二透镜120的物侧透镜面即第三面3之间的反射而产生重影(特别是环状的重影)。
此外,由表7可知,在广角透镜1000中,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12为3.268,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的有效半径sd12为2.623,即满足以下条件4-2:
1.200<ARS12/sd12<1.900,
并且还满足以下条件4-3:
1.200<ARS12/sd12<1.500。
在条件4-2中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为大于1.200,能确保广角透镜1000具有足够的负光焦度,从而能进一步对各种像差进行适当修正;此外,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为小于1.900,能抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能容易制造第一透镜110,进而能降低广角透镜1000整体的制造成本。
另外,在条件4-3中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比进一步设为小于1.500,能进一步抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能更容易制造第一透镜110,进而能进一步降低广角透镜1000整体的制造成本。
此外,如上所述,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.011mm,由表7可知,第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12为-1.347mm,即满足以下条件4-4:
-1.500<f12/f<-1.000,
并且还满足以下条件4-5:
-1.500<f12/f<-1.200。
在条件4-4中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于-1.500,从而能进一步确保广角透镜1000具有充分的负光焦度,进而能扩大广角透镜1000的最大半视场角;此外,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于-1.000,能更容易对各种像差进行修正。
另外,在条件4-5中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比进一步设为小于-1.200,能更进一步容易对各种像差进行修正。
此外,由表7可知,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的曲率半径R21为23.043mm、第二透镜120的像侧透镜面即第四面4的曲率半径R22为1.291mm,即满足以下条件4-6:
0.890<(R21+R22)/(R21-R22)<1.500,
并且还满足以下条件4-7:
1.000<(R21+R22)/(R21-R22)<1.400。
在条件4-6中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为大于0.890,能避免第二透镜120的光焦度过强,容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为小于1.500,能确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而容易扩大广角透镜1000整体的最大半视场角。
另外,在条件4-7中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为大于1.000,能进一步避免第二透镜120的光焦度过强,更容易对各种像差进行适当修正,从而更容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为小于1.400,能进一步确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而更容易扩大广角透镜整体1000的最大半视场角。
此外,在本实施方式的广角透镜1000中,广角透镜1000的物像间距离d为13.404mm,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.011mm,因此,满足以下条件4-8:
11.000<d/f<15.000。
在条件4-8中,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于11.000,能容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于15.000,从而在避免广角透镜1000整体的长度变得过长的同时,能抑制广角透镜1000变得过大。
综上所述,在本实施方式中,通过以上述方式构成广角透镜1000,如图14A至图16L所示,能适当地修正场曲、倍率色差、彗形像差等各种像差,并且,能容易对广角透镜1000的各种像差进行修正,并能抑制因透镜(第一透镜110与第二透镜120)之间的反射而产生重影。
(实施方式5)
图17是表示本发明实施方式5的广角透镜的说明图,图18A是表示本发明实施方式5的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图18B是表示本发明实施方式5的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图19A是表示本发明实施方式5的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图,图19B是表示本发明实施方式5的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图,图20A至图20L是表示本发明实施方式5的广角透镜的横向像差的说明图。在此,在图18A、图18B、图19A、图19B、图20A至图20L中,对红色光R(波长为656nm)的相关曲线标注R,对绿色光G(波长为588nm)的相关曲线标注G,对蓝色光B(波长为486nm)的相关曲线标注B,用T表示与子午面相关,用S表示与弧矢面相关,并且,在图20A至图20L中,纵轴的最大尺寸(Maximum Scale)是±50.000μm。
如图17所示,广角透镜1000包括从物侧(L1侧)起依次配置的第一透镜110(即第一透镜110配置在最靠物侧的位置)、第二透镜120(即第二透镜120相邻配置在第一透镜110的像侧的位置)、第三透镜130、第四透镜140、光圈180、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170,其中,第六透镜160和第七透镜170通过粘接剂粘接在一起,构成接合透镜。
在此,由于本实施方式中的广角透镜1000的基本结构(即第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170具有正的光焦度还是负的光焦度、是玻璃透镜还是塑料透镜、物侧的面和像侧的面是凸面还是凹面、是球面还是非球面)与实施方式1中的广角透镜相同,因而此处不再详细展开。
此外,如图17所示,与实施方式1一样,在第二透镜120与第四透镜130之间设置有遮光片190,在第七透镜170的像侧配置有过滤器200,在过滤器200的像侧配置有摄像元件300。
在本实施方式中,透镜系统整体的焦点距离f(Effective Focal Length)为1.021mm,物像间距离d(Total Track)为13.398mm,F值(Image Space F/#)为2,最大半视场角(Max.Field of Angle)为108度,入射光瞳直径HEP为0.511mm。
在表9中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的物性,在表10-1和表10-2中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的非球面系数。
(表9)
Figure BDA0002317020770000301
在上面的表9中,曲率半径、厚度、焦点距离、有效半径、矢高、轮廓曲线半长的单位是mm,Nd是对587.56纳米的光线的折射率,νd是阿贝数,*表示是非球面。
(表10-1)
c(1/曲率半径) K A4 A6
3 4.73738E-02 0.00000E+00 -5.16461E-03 2.97096E-03
4 8.15727E-01 -3.85594E+00 2.02517E-01 -7.83664E-02
5 -2.43593E-02 0.00000E+00 7.18080E-04 1.54312E-02
6 -2.77185E-01 0.00000E+00 1.27000E-02 1.84355E-02
7 2.82614E-02 0.00000E+00 1.29430E-02 2.83444E-02
8 -2.75058E-01 0.00000E+00 5.20665E-03 2.87756E-02
12 -1.74511E-01 0.00000E+00 -2.22912E-02 -2.24026E-04
13 1.09890E+00 -1.00000E+00 5.45916E-02 -8.55229E-02
14 -4.33708E-01 0.00000E+00 5.56964E-02 -4.87201E-02
(表10-2)
A8 A10 A12 A14 A16
3 -1.12779E-03 1.69605E-04 -9.24708E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
4 5.54759E-02 -1.43828E-02 -3.40212E-05 0.00000E+00 0.00000E+00
5 4.27755E-03 -5.97392E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
6 1.27283E-03 -1.01399E-02 2.46941E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
7 -2.19533E-02 8.91100E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
8 -2.59952E-02 1.31396E-02 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
12 -5.53989E-03 2.10400E-02 -2.03506E-02 6.17103E-03 0.00000E+00
13 7.91865E-02 -3.44941E-02 3.84031E-03 7.90842E-04 0.00000E+00
14 4.18221E-02 -1.79457E-02 3.88481E-03 -3.05248E-04 0.00000E+00
在上面的表10-1和表10-2中,在透镜面为朝向物侧突出的凸面或朝向物侧凹陷的凹面的情况下,将曲率半径设为正值,在透镜面为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。
此外,在上面的表10-1和表10-2中,示出了通过上面的数学式1表示各面的、非球面形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16。
在此,由表9可知,在广角透镜1000中,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21为2.452,第二透镜120的第三面3的有效半径sd21为2.450,即满足以下条件5-1:
1.000<ARS21/sd21<1.013。
在条件5-1中,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为大于1.000,能避免第二透镜120的第三面3形成为平面,从而容易对各种像差进行适当修正;此外,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为小于1.013,能抑制第二透镜120的第三面3的矢高过大,从而能抑制因第一透镜110的像侧透镜面即第二面2与第二透镜120的物侧透镜面即第三面3之间的反射而产生重影(特别是环状的重影)。
此外,由表9可知,在广角透镜1000中,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12为3.383,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的有效半径sd12为2.623,即满足以下条件5-2:
1.200<ARS12/sd12<1.900,
并且还满足以下条件5-3:
1.200<ARS12/sd12<1.500。
在条件5-2中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为大于1.200,能确保广角透镜1000具有足够的负光焦度,从而能进一步对各种像差进行适当修正;此外,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为小于1.900,能抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能容易制造第一透镜110,进而能降低广角透镜1000整体的制造成本。
另外,在条件5-3中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比进一步设为小于1.500,能进一步抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能更容易制造第一透镜110,进而能进一步降低广角透镜1000整体的制造成本。
此外,如上所述,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.021mm,由表9可知,第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12为-1.258mm,即满足以下条件5-4:
-1.500<f12/f<-1.000,
并且还满足以下条件5-5:
-1.500<f12/f<-1.200。
在条件5-4中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于-1.500,从而能进一步确保广角透镜1000具有充分的负光焦度,进而能扩大广角透镜1000的最大半视场角;此外,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于-1.000,能更容易对各种像差进行修正。
另外,在条件5-5中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比进一步设为小于-1.200,能更进一步容易对各种像差进行修正。
此外,由表9可知,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的曲率半径R21为21.109mm、第二透镜120的像侧透镜面即第四面4的曲率半径R22为1.226mm,即满足以下条件5-6:
0.890<(R21+R22)/(R21-R22)<1.500,
并且还满足以下条件5-7:
1.000<(R21+R22)/(R21-R22)<1.400。
在条件5-6中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为大于0.890,能避免第二透镜120的光焦度过强,容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为小于1.500,能确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而容易扩大广角透镜1000整体的最大半视场角。
另外,在条件5-7中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为大于1.000,能进一步避免第二透镜120的光焦度过强,更容易对各种像差进行适当修正,从而更容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为小于1.400,能进一步确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而更容易扩大广角透镜整体1000的最大半视场角。
此外,在本实施方式的广角透镜1000中,广角透镜1000的物像间距离d为13.398mm,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.021mm,因此,满足以下条件5-8:
11.000<d/f<15.000。
在条件5-8中,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于11.000,能容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于15.000,从而在避免广角透镜1000整体的长度变得过长的同时,能抑制广角透镜1000变得过大。
综上所述,在本实施方式中,通过以上述方式构成广角透镜1000,如图18A至图20L所示,能适当地修正场曲、倍率色差、彗形像差等各种像差,并且,能容易对广角透镜1000的各种像差进行修正,并能抑制因透镜(第一透镜110与第二透镜120)之间的反射而产生重影。
(实施方式6)
图21是表示本发明实施方式6的广角透镜的说明图,图22A是表示本发明实施方式6的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图22B是表示本发明实施方式6的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图23A是表示本发明实施方式6的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图,图23B是表示本发明实施方式6的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图,图24A至图24L是表示本发明实施方式6的广角透镜的横向像差的说明图。在此,在图22A、图22B、图23A、图23B、图24A至图24L中,对红色光R(波长为656nm)的相关曲线标注R,对绿色光G(波长为588nm)的相关曲线标注G,对蓝色光B(波长为486nm)的相关曲线标注B,用T表示与子午面相关,用S表示与弧矢面相关,并且,在图24A至图24L中,纵轴的最大尺寸(Maximum Scale)是±50.000μm。
如图21所示,广角透镜1000包括从物侧(L1侧)起依次配置的第一透镜110(即第一透镜110配置在最靠物侧的位置)、第二透镜120(即第二透镜120相邻配置在第一透镜110的像侧的位置)、第三透镜130、第四透镜140、光圈180、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170,其中,第六透镜160和第七透镜170通过粘接剂粘接在一起,构成接合透镜。
在此,由于本实施方式中的广角透镜1000的基本结构(即第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170具有正的光焦度还是负的光焦度、是玻璃透镜还是塑料透镜、物侧的面和像侧的面是凸面还是凹面、是球面还是非球面)与实施方式1中的广角透镜相同,因而此处不再详细展开。
此外,如图21所示,与实施方式1一样,在第二透镜120与第四透镜130之间设置有遮光片190,在第七透镜170的像侧配置有过滤器200,在过滤器200的像侧配置有摄像元件300。
在本实施方式中,透镜系统整体的焦点距离f(Effective Focal Length)为1.018mm,物像间距离d(Total Track)为13.383mm,F值(Image Space F/#)为2,最大半视场角(Max.Field of Angle)为108度,入射光瞳直径HEP为0.509mm。
在表11中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的物性,在表12-1和表12-2中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的非球面系数。
(表11)
Figure BDA0002317020770000351
在上面的表11中,曲率半径、厚度、焦点距离、有效半径、矢高、轮廓曲线半长的单位是mm,Nd是对587.56纳米的光线的折射率,νd是阿贝数,*表示是非球面。
(表12-1)
c(1/曲率半径) K A4 A6
3 1.09306E-01 0.00000E+00 -4.51092E-03 2.92728E-03
4 8.39842E-01 -3.71100E+00 2.15910E-01 -7.58275E-02
5 -7.07214E-02 0.00000E+00 -5.47555E-03 1.09203E-02
6 -2.61938E-01 0.00000E+00 1.43606E-02 2.26240E-02
7 -4.49438E-02 0.00000E+00 1.40010E-02 4.01310E-02
8 -3.68664E-01 0.00000E+00 1.66786E-02 2.21644E-02
12 -2.77778E-01 0.00000E+00 -2.23667E-02 7.48072E-03
13 1.03842E+00 -1.00000E+00 4.72309E-02 -6.05266E-02
14 -4.67071E-01 0.00000E+00 5.78738E-02 -4.73130E-02
(表12-2)
A8 A10 A12 A14 A16
3 -1.14938E-03 1.63223E-04 -7.82147E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
4 5.61909E-02 -1.28652E-02 -3.10366E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
5 2.71037E-03 -6.63668E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
6 -3.16016E-03 -9.85165E-03 2.97746E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
7 -1.96461E-02 8.38631E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
8 -1.03312E-02 1.03923E-02 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
12 -8.59213E-03 1.81642E-02 -1.67818E-02 5.17215E-03 0.00000E+00
13 5.15225E-02 -2.02257E-02 1.88707E-03 3.30690E-04 0.00000E+00
14 4.12895E-02 -1.76625E-02 3.69776E-03 -2.59955E-04 0.00000E+00
在上面的表12-1和表12-2中,在透镜面为朝向物侧突出的凸面或朝向物侧凹陷的凹面的情况下,将曲率半径设为正值,在透镜面为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。
此外,在上面的表12-1和表12-2中,示出了通过上面的数学式1表示各面的、非球面形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16。
在此,由表11可知,在广角透镜1000中,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21为2.913,第二透镜120的第三面3的有效半径sd21为2.900,即满足以下条件6-1:
1.000<ARS21/sd21<1.013。
在条件6-1中,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为大于1.000,能避免第二透镜120的第三面3形成为平面,从而容易对各种像差进行适当修正;此外,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为小于1.013,能抑制第二透镜120的第三面3的矢高过大,从而能抑制因第一透镜110的像侧透镜面即第二面2与第二透镜120的物侧透镜面即第三面3之间的反射而产生重影(特别是环状的重影)。
此外,由表11可知,在广角透镜1000中,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12为3.435,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的有效半径sd12为2.691,即满足以下条件6-2:
1.200<ARS12/sd12<1.900,
并且还满足以下条件6-3:
1.200<ARS12/sd12<1.500。
在条件6-2中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为大于1.200,能确保广角透镜1000具有足够的负光焦度,从而能进一步对各种像差进行适当修正;此外,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为小于1.900,能抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能容易制造第一透镜110,进而能降低广角透镜1000整体的制造成本。
另外,在条件6-3中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比进一步设为小于1.500,能进一步抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能更容易制造第一透镜110,进而能进一步降低广角透镜1000整体的制造成本。
此外,如上所述,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.018mm,由表11可知,第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12为-1.310mm,即满足以下条件6-4:
-1.500<f12/f<-1.000,
并且还满足以下条件6-5:
-1.500<f12/f<-1.200。
在条件6-4中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于-1.500,从而能进一步确保广角透镜1000具有充分的负光焦度,进而能扩大广角透镜1000的最大半视场角;此外,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于-1.000,能更容易对各种像差进行修正。
另外,在条件6-5中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比进一步设为小于-1.200,能更进一步容易对各种像差进行修正。
此外,由表11可知,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的曲率半径R21为9.149mm、第二透镜120的像侧透镜面即第四面4的曲率半径R22为1.191mm,即满足以下条件6-6:
0.890<(R21+R22)/(R21-R22)<1.500,
并且还满足以下条件6-7:
1.000<(R21+R22)/(R21-R22)<1.400。
在条件6-6中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为大于0.890,能避免第二透镜120的光焦度过强,容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为小于1.500,能确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而容易扩大广角透镜1000整体的最大半视场角。
另外,在条件6-7中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为大于1.000,能进一步避免第二透镜120的光焦度过强,更容易对各种像差进行适当修正,从而更容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为小于1.400,能进一步确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而更容易扩大广角透镜整体1000的最大半视场角。
此外,在本实施方式的广角透镜1000中,广角透镜1000的物像间距离d为13.383mm,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.018mm,因此,满足以下条件6-8:
11.000<d/f<15.000。
在条件6-8中,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于11.000,能容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于15.000,从而在避免广角透镜1000整体的长度变得过长的同时,能抑制广角透镜1000变得过大。
综上所述,在本实施方式中,通过以上述方式构成广角透镜1000,如图22A至图24L所示,能适当地修正场曲、倍率色差、彗形像差等各种像差,并且,能容易对广角透镜1000的各种像差进行修正,并能抑制因透镜(第一透镜110与第二透镜120)之间的反射而产生重影。
(实施方式7)
图25是表示本发明实施方式7的广角透镜的说明图,图26A是表示本发明实施方式7的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图26B是表示本发明实施方式7的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图27A是表示本发明实施方式7的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图,图27B是表示本发明实施方式7的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图,图28A至图28L是表示本发明实施方式7的广角透镜的横向像差的说明图。在此,在图26A、图26B、图27A、图27B、图28A至图28L中,对红色光R(波长为656nm)的相关曲线标注R,对绿色光G(波长为588nm)的相关曲线标注G,对蓝色光B(波长为486nm)的相关曲线标注B,用T表示与子午面相关,用S表示与弧矢面相关,并且,在图28A至图28L中,纵轴的最大尺寸(Maximum Scale)是±50.000μm。
如图25所示,广角透镜1000包括从物侧(L1侧)起依次配置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、光圈180、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170,其中,第六透镜160和第七透镜170通过粘接剂粘接在一起,构成接合透镜。
在此,由于本实施方式中的广角透镜1000的基本结构(即第一透镜110(即第一透镜110配置在最靠物侧的位置)、第二透镜120(即第二透镜120相邻配置在第一透镜110的像侧的位置)、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170具有正的光焦度还是负的光焦度、是玻璃透镜还是塑料透镜、物侧的面和像侧的面是凸面还是凹面、是球面还是非球面)与实施方式1中的广角透镜相同,因而此处不再详细展开。
此外,如图25所示,与实施方式1一样,在第二透镜120与第四透镜130之间设置有遮光片190,在第七透镜170的像侧配置有过滤器200,在过滤器200的像侧配置有摄像元件300。
在本实施方式中,透镜系统整体的焦点距离f(Effective Focal Length)为1.019mm,物像间距离d(Total Track)为13.381mm,F值(Image Space F/#)为2.0163,最大半视场角(Max.Field of Angle)为108度,入射光瞳直径HEP为0.505mm。
在表13中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的物性,在表14-1和表14-2中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的非球面系数。
(表13)
Figure BDA0002317020770000401
在上面的表11中,曲率半径、厚度、焦点距离、有效半径、矢高、轮廓曲线半长的单位是mm,Nd是对587.56纳米的光线的折射率,νd是阿贝数,*表示是非球面。
(表14-1)
c(1/曲率半径) K A4 A6
3 1.09439E-01 0.00000E+00 -4.39546E-03 2.94241E-03
4 8.39842E-01 -3.71100E+00 2.15910E-01 -7.58275E-02
5 -8.48248E-02 0.00000E+00 -5.99821E-03 9.40179E-03
6 -2.61938E-01 0.00000E+00 1.43606E-02 2.26240E-02
7 -4.49438E-02 0.00000E+00 1.40010E-02 4.01310E-02
8 -3.68664E-01 0.00000E+00 1.66786E-02 2.21644E-02
12 -2.77778E-01 0.00000E+00 -2.23667E-02 7.48072E-03
13 1.03842E+00 -1.00000E+00 4.72309E-02 -6.05266E-02
14 -4.67071E-01 0.00000E+00 5.76337E-02 -4.72421E-02
(表14-2)
A8 A10 A12 A14 A16
3 -1.15296E-03 1.63212E-04 -7.75247E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
4 5.61909E-02 -1.28652E-02 -3.10366E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
5 3.12004E-03 -6.74245E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
6 -3.16016E-03 -9.85165E-03 2.97746E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
7 -1.96461E-02 8.38631E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
8 -1.03312E-02 1.03923E-02 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
12 -8.59213E-03 1.81642E-02 -1.67818E-02 5.17215E-03 0.00000E+00
13 5.15225E-02 -2.02257E-02 1.88707E-03 3.30690E-04 0.00000E+00
14 4.13120E-02 -1.76585E-02 3.69817E-03 -2.61279E-04 0.00000E+00
在上面的表14-1和表14-2中,在透镜面为朝向物侧突出的凸面或朝向物侧凹陷的凹面的情况下,将曲率半径设为正值,在透镜面为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。
此外,在上面的表14-1和表14-2中,示出了通过上面的数学式1表示各面的、非球面形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16。
在此,由表13可知,在广角透镜1000中,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21为2.915,第二透镜120的第三面3的有效半径sd21为2.900,即满足以下条件7-1:
1.000<ARS21/sd21<1.013。
在条件7-1中,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为大于1.000,能避免第二透镜120的第三面3形成为平面,从而容易对各种像差进行适当修正;此外,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为小于1.013,能抑制第二透镜120的第三面3的矢高过大,从而能抑制因第一透镜110的像侧透镜面即第二面2与第二透镜120的物侧透镜面即第三面3之间的反射而产生重影(特别是环状的重影)。
此外,由表13可知,在广角透镜1000中,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12为3.768,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的有效半径sd12为2.800,即满足以下条件7-2:
1.200<ARS12/sd12<1.900,
并且还满足以下条件7-3:
1.200<ARS12/sd12<1.500。
在条件7-2中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为大于1.200,能确保广角透镜1000具有足够的负光焦度,从而能进一步对各种像差进行适当修正;此外,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为小于1.900,能抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能容易制造第一透镜110,进而能降低广角透镜1000整体的制造成本。
另外,在条件7-3中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比进一步设为小于1.500,能进一步抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能更容易制造第一透镜110,进而能进一步降低广角透镜1000整体的制造成本。
此外,如上所述,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.019mm,由表13可知,第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12为-1.310mm,即满足以下条件7-4:
-1.500<f12/f<-1.000,
并且还满足以下条件7-5:
-1.500<f12/f<-1.200。
在条件7-4中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于-1.500,从而能进一步确保广角透镜1000具有充分的负光焦度,进而能扩大广角透镜1000的最大半视场角;此外,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于-1.000,能更容易对各种像差进行修正。
另外,在条件7-5中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比进一步设为小于-1.200,能更进一步容易对各种像差进行修正。
此外,由表13可知,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的曲率半径R21为9.138mm、第二透镜120的像侧透镜面即第四面4的曲率半径R22为1.191mm,即满足以下条件7-6:
0.890<(R21+R22)/(R21-R22)<1.500,
并且还满足以下条件7-7:
1.000<(R21+R22)/(R21-R22)<1.400。
在条件7-6中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为大于0.890,能避免第二透镜120的光焦度过强,容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为小于1.500,能确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而容易扩大广角透镜1000整体的最大半视场角。
另外,在条件7-7中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为大于1.000,能进一步避免第二透镜120的光焦度过强,更容易对各种像差进行适当修正,从而更容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为小于1.400,能进一步确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而更容易扩大广角透镜整体1000的最大半视场角。
此外,在本实施方式的广角透镜1000中,广角透镜1000的物像间距离d为13.381mm,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.019mm,因此,满足以下条件7-8:
11.000<d/f<15.000。
在条件7-8中,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于11.000,能容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于15.000,从而在避免广角透镜1000整体的长度变得过长的同时,能抑制广角透镜1000变得过大。
综上所述,在本实施方式中,通过以上述方式构成广角透镜1000,如图26A至图28L所示,能适当地修正场曲、倍率色差、彗形像差等各种像差,并且,能容易对广角透镜1000的各种像差进行修正,并能抑制因透镜(第一透镜110与第二透镜120)之间的反射而产生重影。
(实施方式8)
图29是表示本发明实施方式8的广角透镜的说明图,图30A是表示本发明实施方式8的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图30B是表示本发明实施方式8的广角透镜的场曲和畸变的说明图,图31A是表示本发明实施方式8的广角透镜的垂轴色差(横向色差)的说明图,图31B是表示本发明实施方式8的广角透镜的球面像差(纵向像差)的说明图,图32A至图32L是表示本发明实施方式8的广角透镜的横向像差的说明图。在此,在图30A、图30B、图31A、图31B、图32A至图32L中,对红色光R(波长为656nm)的相关曲线标注R,对绿色光G(波长为588nm)的相关曲线标注G,对蓝色光B(波长为486nm)的相关曲线标注B,用T表示与子午面相关,用S表示与弧矢面相关,并且,在图32A至图32L中,纵轴的最大尺寸(Maximum Scale)是±50.000μm。
如图29所示,广角透镜1000包括从物侧(L1侧)起依次配置的第一透镜110(即第一透镜110配置在最靠物侧的位置)、第二透镜120(即第二透镜120相邻配置在第一透镜110的像侧的位置)、第三透镜130、第四透镜140、光圈180、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170,其中,第六透镜160和第七透镜170通过粘接剂粘接在一起,构成接合透镜。
在此,由于本实施方式中的广角透镜1000的基本结构(即第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170具有正的光焦度还是负的光焦度、是玻璃透镜还是塑料透镜、物侧的面和像侧的面是凸面还是凹面、是球面还是非球面)与实施方式1中的广角透镜相同,因而此处不再详细展开。
此外,如图29所示,与实施方式1一样,在第二透镜120与第四透镜130之间设置有遮光片190,在第七透镜170的像侧配置有过滤器200,在过滤器200的像侧配置有摄像元件300。
在本实施方式中,透镜系统整体的焦点距离f(Effective Focal Length)为1.019mm,物像间距离d(Total Track)为13.397mm,F值(Image Space F/#)为2.012,最大半视场角(Max.Field of Angle)为108.004度,入射光瞳直径HEP为0.506mm。
在表15中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的物性,在表16-1和表16-2中示出了本实施方式的广角透镜1000的各面的非球面系数。
(表15)
Figure BDA0002317020770000451
在上面的表15中,曲率半径、厚度、焦点距离、有效半径、矢高、轮廓曲线半长的单位是mm,Nd是对587.56纳米的光线的折射率,νd是阿贝数,*表示是非球面。
(表16-1)
c(1/曲率半径) K A4 A6
3 1.29990E-01 0.00000E+00 1.79733E-03 -1.14149E-03
4 8.08669E-01 -4.00000E+00 2.15100E-01 -8.02378E-02
5 -1.51355E-01 0.00000E+00 -1.09624E-02 -8.73052E-03
6 -2.85185E-01 0.00000E+00 4.64269E-03 4.90763E-03
7 -7.91052E-02 0.00000E+00 1.02155E-02 7.50888E-03
8 -3.09828E-01 0.00000E+00 7.49234E-03 1.54584E-03
12 -2.58792E-01 0.00000E+00 -3.14257E-02 2.35226E-03
13 1.02041E+00 -1.00000E+00 3.07479E-02 -4.89661E-02
14 -4.64857E-01 0.00000E+00 4.79842E-02 -2.97957E-02
(表16-2)
A8 A10 A12 A14 A16
3 -6.11588E-05 1.50045E-05 3.90615E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
4 4.96308E-02 -1.37651E-02 1.87863E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
5 2.50539E-03 -1.94316E-04 -2.18386E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
6 2.37631E-03 4.68175E-04 1.19525E-03 0.00000E+00 0.00000E+00
7 1.14133E-02 6.53638E-04 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
8 1.36753E-02 -1.98505E-03 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
12 3.38366E-03 -2.00010E-03 6.86525E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
13 2.79270E-02 -5.22149E-03 -1.20343E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
14 2.26165E-02 -7.19858E-03 9.87041E-04 0.00000E+00 0.00000E+00
在上面的表16-1和表16-2中,在透镜面为朝向物侧突出的凸面或朝向物侧凹陷的凹面的情况下,将曲率半径设为正值,在透镜面为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。
此外,在上面的表16-1和表16-2中,示出了通过上面的数学式1表示各面的、非球面形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16。
在此,由表15可知,在广角透镜1000中,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21为2.931,第二透镜120的第三面3的有效半径sd21为2.900,即满足以下条件8-1:
1.000<ARS21/sd21<1.013。
在条件8-1中,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为大于1.000,能避免第二透镜120的第三面3形成为平面,从而容易对各种像差进行适当修正;此外,通过将第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的轮廓曲线的半长ARS21与有效半径sd21之比设为小于1.013,能抑制第二透镜120的第三面3的矢高过大,从而能抑制因第一透镜110的像侧透镜面即第二面2与第二透镜120的物侧透镜面即第三面3之间的反射而产生重影(特别是环状的重影)。
此外,由表15可知,在广角透镜1000中,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12为3.545,第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的有效半径sd12为2.731,即满足以下条件8-2:
1.200<ARS12/sd12<1.900,
并且还满足以下条件8-3:
1.200<ARS12/sd12<1.500。
在条件8-2中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为大于1.200,能确保广角透镜1000具有足够的负光焦度,从而能进一步对各种像差进行适当修正;此外,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比设为小于1.900,能抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能容易制造第一透镜110,进而能降低广角透镜1000整体的制造成本。
另外,在条件8-3中,通过将第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的轮廓曲线的半长ARS12与有效半径sd12之比进一步设为小于1.500,能进一步抑制第一透镜110的像侧透镜面即第二面2的周边部与切线所成的角度过小,从而能更容易制造第一透镜110,进而能进一步降低广角透镜1000整体的制造成本。
此外,如上所述,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.019mm,由表15可知,第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12为-1.415mm,即满足以下条件8-4:
-1.500<f12/f<-1.000,
并且还满足以下条件8-5:
-1.500<f12/f<-1.200。
在条件8-4中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于-1.500,从而能进一步确保广角透镜1000具有充分的负光焦度,进而能扩大广角透镜1000的最大半视场角;此外,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于-1.000,能更容易对各种像差进行修正。
另外,在条件8-5中,通过将第一透镜110和第二透镜120的合成焦点距离f12与广角透镜1000整体的焦点距离f之比进一步设为小于-1.200,能更进一步容易对各种像差进行修正。
此外,由表15可知,第二透镜120的物侧透镜面即第三面3的曲率半径R21为7.693mm、第二透镜120的像侧透镜面即第四面4的曲率半径R22为1.237mm,即满足以下条件8-6:
0.890<(R21+R22)/(R21-R22)<1.500,
并且还满足以下条件8-7:
1.000<(R21+R22)/(R21-R22)<1.400。
在条件8-6中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为大于0.890,能避免第二透镜120的光焦度过强,容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)设为小于1.500,能确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而容易扩大广角透镜1000整体的最大半视场角。
另外,在条件8-7中,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为大于1.000,能进一步避免第二透镜120的光焦度过强,更容易对各种像差进行适当修正,从而更容易获得出色的光学特性;此外,通过将(R21+R22)/(R21-R22)进一步设为小于1.400,能进一步确保第二透镜120具有足够的负光焦度,从而更容易扩大广角透镜整体1000的最大半视场角。
此外,在本实施方式的广角透镜1000中,广角透镜1000的物像间距离d为13.397mm,广角透镜1000整体的焦点距离f为1.019mm,因此,满足以下条件8-8:
11.000<d/f<15.000。
在条件8-8中,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为大于11.000,能容易对各种像差进行适当修正,从而容易获得出色的光学特性;此外,通过将广角透镜1000的物像间距离d与广角透镜1000整体的焦点距离f之比设为小于15.000,从而在避免广角透镜1000整体的长度变得过长的同时,能抑制广角透镜1000变得过大。
综上所述,在本实施方式中,通过以上述方式构成广角透镜1000,如图30A至图32L所示,能适当地修正场曲、倍率色差、彗形像差等各种像差,并且,能容易对广角透镜1000的各种像差进行修正,并能抑制因透镜(第一透镜110与第二透镜120)之间的反射而产生重影。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明的具体实现并不受上述实施方式的限制。
例如,在上述实施方式中,第一透镜110的第一面1的形态、第二透镜120的第三面3的形态、第三透镜130的第五面5的形态、第四透镜140的第七面7的形态、第六透镜160的第十二面12的形态可根据需要适当变更。
此外,在上述实施方式中,第一透镜110、第五透镜150也可由塑料透镜构成,第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第六透镜160和第七透镜170也可由玻璃透镜构成。
另外,在上述实施方式中,对广角透镜1000具有七个透镜作为透镜组的情况进行了说明,但广角透镜1000的透镜数量并不局限于七个,也可以根据实际需要而设为六个以下或八个以上。

Claims (9)

1.一种广角透镜,其特征在于,
所述广角透镜包括透镜组和光圈,所述透镜组中的多个透镜以夹着所述光圈的方式从物侧依次配置,
所述透镜组包括:
第一透镜,所述第一透镜配置在最靠物侧的位置,且所述第一透镜的像侧透镜面是凹面;以及
第二透镜,所述第二透镜相邻配置在所述第一透镜的像侧的位置,
在将所述第二透镜的物侧透镜面的轮廓曲线的半长设为ARS21、将所述第二透镜的物侧透镜面的有效半径设为sd21时,满足以下关系:
1.000<ARS21/sd21<1.013。
2.如权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
在将所述第一透镜的像侧透镜面的轮廓曲线的半长设为ARS12、将所述第一透镜的像侧透镜面的有效半径设为sd12时,满足以下关系:
1.200<ARS12/sd12<1.900。
3.如权利要求2所述的广角透镜,其特征在于,
1.200<ARS12/sd12<1.500。
4.如权利要求1至3中任一项所述的广角透镜,其特征在于,
在将所述第一透镜和所述第二透镜的合成焦点距离设为f12、将广角透镜整体的焦点距离设为f时,满足以下关系:
-1.500<f12/f<-1.000。
5.如权利要求4所述的广角透镜,其特征在于,
-1.500<f12/f<-1.200。
6.如权利要求1至5中任一项所述的广角透镜,其特征在于,
所述第二透镜的像侧透镜面是凹面,
在将所述第二透镜的物侧透镜面的曲率半径设为R21、将所述第二透镜的像侧透镜面的曲率半径设为R22时,满足以下关系:
0.890<(R21+R22)/(R21-R22)<1.500。
7.如权利要求6所述的广角透镜,其特征在于,
1.000<(R21+R22)/(R21-R22)<1.400。
8.如权利要求1至7中任一项所述的广角透镜,其特征在于,
所述透镜组包括七个透镜,七个透镜和所述光圈以所述第一透镜、所述第二透镜、第三透镜、第四透镜、所述光圈、第五透镜、第六透镜和第七透镜的顺序从物侧依次配置,
所述第一透镜是凹面朝向像侧的负透镜,
所述第三透镜是凸面朝向像侧的正透镜,
所述第四透镜是凸面朝向像侧的正透镜,
所述第五透镜是凸面朝向物侧且凸面朝向像侧的正透镜,
所述第六透镜是凹面朝向像侧的负透镜,
所述第七透镜是凸面朝向物侧且凸面朝向像侧的正透镜,
所述第六透镜和所述第七透镜构成接合透镜。
9.如权利要求8所述的广角透镜,其特征在于,
所述第一透镜和所述第五透镜分别是玻璃透镜,
所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第六透镜和所述第七透镜分别是塑料透镜。
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