CN113640947B - 摄像镜头 - Google Patents
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Abstract
一种均衡具备低背化、广角化及低F值化的高分辨率的摄像镜头，包括正的第一透镜、负的第二透镜、双面为非球面的第三透镜、在光轴附近凹面朝物体侧的弯月形状的第四透镜、双面为非球面的第五透镜及在光轴附近凹面朝像侧的第六透镜，第六透镜的像侧的面是周边部变为凸面的非球面，光学总长为6.0mm以下且满足式(2)，(3)：(2)20＜νd3＜32，(3)20＜νd5＜32，其中，D23：第二透镜的像侧的面至第三透镜的物体侧的面的在光轴上的距离，D56：第五透镜的像侧的面至第六透镜的物体侧的面的在光轴上的距离，νd3：第三透镜相对d线的色散系数，νd5：是第五透镜相对d线的色散系数。
Description
本申请是申请日为2017年10月19日，申请号为2017109769094，名称为“摄像镜头”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种在使用于小型摄像装置的CCD传感器或C-MOS传感器的在固体摄像元件上成像被摄体的像的摄像镜头。
背景技术
近年来，在许多信息设备中搭载有相机。如今，将相机功能附加到以智能手机为代表的移动电话上已成为产品在功能上所必须的要件。另外，融合相机功能的各种商品的开发也不断进展。
这样的设备中所搭载的摄像镜头虽然小型但却需要有高分辨率性能。例如，在以下的专利文献1、专利文献2中公开了由6片透镜构成的摄像镜头。
在专利文献1中公开了一种摄像镜头，该摄像镜头从物体侧依次具备，具有正的光焦度的第一透镜组、具有负的光焦度的第二透镜组、具有正的光焦度的第三透镜组、具有负的光焦度的第四透镜组、具有正的光焦度的第五透镜组，并且具有负的光焦度的第六透镜组。
在专利文献2中公开了一种摄像镜头，该摄像镜头从物体侧依次具备，凸面朝向物体侧且具有正的光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、具有至少1个非球面的第四透镜、物体侧为凸面且像侧为凹面的第五透镜、以及凹面朝向物体侧及像侧且具有至少1个非球面的第六透镜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2012-155223号公报
专利文献2：美国特开2012/0243108号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在上述专利文献1及专利文献2所记载的透镜结构中，在想要实现低背化和广角化，进而实现低F值化时，很难进行周边部的像差校正，难以获得良好的光学性能。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种均衡地满足低背化、广角化以及低F值化的同时各像差得到良好的校正的分辨率较高的摄像镜头。
此外，这里所说的低背是指光学总长与摄像元件的有效摄像面的对角线的长度之比(称为总长对角比)不足1.0的等级，广角是指全视场角为70°以上的等级，低F值是指F2.4以下的等级。
另外，关于本发明中所使用的术语，除非另有说明，透镜的面的凸面、凹面是指光轴附近(靠近轴)的形状，光焦度是指光轴附近(靠近轴)的光焦度。另外，光学总长被定义为位于最靠物体侧的光学元件的物体侧的面至摄像面的在光轴上的距离。在测量光学总长时，配置在摄像镜头和传感器的摄像面之间的IR截止滤光片或保护玻璃等的厚度为进行空气换算后的厚度。
用于解决问题的手段
本发明的摄像镜头从物体侧朝向像侧依次包括具有正的光焦度的第一透镜、具有负的光焦度的第二透镜、双面形成为非球面的第三透镜、在光轴附近凹面朝向物体侧的弯月形状的第四透镜、双面形成为非球面的第五透镜、在光轴附近凹面朝向像侧的第六透镜，所述第六透镜的像侧的面形成为在周边部变化为凸面的非球面，该摄像镜头的光学总长为6.0mm以下，且满足以下的条件式(2)及(3)，
(2)20＜νd3＜32，
(3)20＜νd5＜32，
其中，
νd3是第三透镜的相对于d线的色散系数，
νd5是第五透镜的相对于d线的色散系数。
第一透镜设定为由6片透镜构成的摄像镜头中强的正的光焦度。由此实现摄像镜头的低背化与广角化。
第二透镜良好地校正在第一透镜中产生的球面像差及色像差。
第三透镜通过在双面形成的非球面，校正轴上色像差、高阶的球面像差、彗差及场曲。
第四透镜为在光轴附近凹面朝向物体侧的弯月形状，由此对轴上色像差及高阶的球面像差、彗差、场曲进行校正。
第五透镜通过在双面形成的非球面，减轻第六透镜所担负的场曲校正、畸变校正、控制向摄像元件的光线入射角度的负担。
第六透镜维持低背化的同时确保后焦距。并且，通过在双面形成的非球面，担负场曲校正、畸变校正、光线向摄像元件的入射角度的控制。
条件式(2)通过规定第三透镜的色散系数来规定有效地实现轴上色像差的良好校正的条件。通过满足条件式(2)，尤其能够容易地校正轴上色像差。
条件式(3)通过规定第五透镜的色散系数来规定有效地实现倍率色像差的良好校正的条件。通过满足条件式(3)，尤其能够容易地校正倍率色像差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，若采用将第一透镜和第二透镜作为第一组，将第三透镜、第四透镜、第五透镜作为第二组，将第六透镜作为第三组这样的3组6片式结构，则优选各组的合成光焦度从第一组开始依次正、正、负地排列。该光焦度的排列能够有效地抑制光学总长。
在上述结构的摄像镜头中，将第二透镜的像侧的面至第三透镜的物体侧的面的为止的在光轴上的距离设定为D23，将第五透镜的像侧的面至第六透镜的物体侧的面的为止的在光轴上的距离设定为D56时，优选满足以下的条件式(1)。
(1)0.2＜D56/D23＜0.8
条件式(1)通过规定第二透镜与第三透镜的间隔和第五透镜与第六透镜的间隔之比，规定有效地实现低背化容易及各像差的良好校正的条件。通过使摄像镜头的光学总长为6.0mm以下且满足条件式(1)的范围，能够抑制第二透镜与第三透镜的间隔以及第五透镜与第六透镜的间隔的差变得过大，能够容易实现低背化。另外，通过满足条件式(1)的范围，能够将摄像镜头中的第三透镜、第四透镜及第五透镜配置在最适合的位置，能够一边维持低背化一边有效地校正各像差。
此外，关于条件式(1)，以下的条件式(1a)为更加适当的范围。
(1a)0.24≤D56/D23≤0.65
上述结构的摄像镜头中，第三透镜的物体侧的面优选形成为在光轴附近凸面。
通过将第三透镜的物体侧的面设定为凸面，能够适当地校正高阶的球面像差和彗差、场曲。
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第一透镜的相对于d线的色散系数设定为νd1，将第二透镜的相对于d线的色散系数设定为νd2，将第三透镜的相对于d线的色散系数设定为νd3时，优选满足以下的条件式(4)。
(4)0.9＜νd1/(νd2+νd3)＜1.4
条件式(4)通过规定第一透镜、第二透镜及第三透镜分别相对于d线的色散系数的关系规定实现轴上色像差的良好校正的条件。通过满足条件式(4)，能够实现更加良好的轴上色像差校正。
关于条件式(4)，以下的条件式(4a)为更加适当的范围。
(4a)1.2≤νd1/(νd2+νd3)＜1.4
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第四透镜的相对于d线的色散系数设定为νd4，将第五透镜的相对于d线的色散系数设定为νd5，优选满足以下的条件式(5)。
(5)1.8＜νd4/νd5＜2.8
条件式(5)通过规定第四透镜及第五透镜分别相对于d线的色散系数的关系规定实现倍率色像差的良好校正的条件。通过满足条件式(5)，能够实现良好的倍率色像差校正。
关于条件式(5)，以下的条件式(5a)为更加适当的范围。
(5a)2.1≤νd4/νd5≤2.6
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第六透镜在光轴上的厚度设定为D6，将第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜各自在光轴上的厚度的总和设定为ΣD时，优选满足以下的条件式(6)。
(6)0.1＜D6/ΣD＜0.35
条件式(6)通过规定第六透镜在光轴上的厚度相对于第一透镜至第六透镜各自在光轴上的厚度的总和，规定有效地实现提高成形性及各像差的良好校正的条件。通过满足条件式(6)的范围，使第六透镜的厚度适当，能够减小第六透镜的中心部与周边部的厚度不均。其结果，能够提高第六透镜的成形性。另外，通过满足条件式(6)的范围，能够适当地设定第一透镜至第五透镜在光轴上的厚度以及各自的间隔，因而能够提高非球面形状的自由度。其结果，能够实现对各像差进行良好校正。
关于条件式(6)，以下的条件式(6a)为更加适当的范围。
(6a)0.15≤D6/ΣD≤0.32
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第一透镜的物体侧的面至第六透镜的像侧的面为止的在光轴上的距离设定为ΣL1F－L6R，且将摄像镜头的整个系统的焦距设定为f时，优选满足以下的条件式(7)。
(7)0.6＜ΣL1F－L6R/f＜1.2
条件式(7)是用于缩短光学总长并良好地校正像差的条件。通过低于条件式(7)的上限值，能够确保后焦距，并能够确保配置滤光片等的空间。另一方面，通过高于条件式(7)的下限值，容易确保构成摄像镜头的各透镜的厚度。另外，由于还能够适当地确保各透镜间的间隔，因而能够提高非球面形状的自由度。其结果，容易进行良好的像差校正。
关于条件式(7)，以下的条件式(7a)为更加适当的范围。
(7a)0.8≤ΣL1F－L6R/f≤1.1
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第一透镜为在光轴附近凸面朝向物体侧及像侧的双凸形状(即双凸透镜)，或者为在光轴附近凸面朝向物体侧的弯月形状(即弯月透镜)。
在第一透镜为在光轴附近凸面朝向物体侧及像侧的双凸形状时，摄像镜头的像侧的主点位置向像侧移动，因而有利于广角化。
另一方面，在第一透镜为在光轴附近凸面朝向物体侧的弯月形状时，摄像镜头的像侧的主点位置向物体侧移动，因而有利于低背化。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第二透镜为在光轴附近凹面朝向物体侧及像侧的双凹形状，或者为在光轴附近凹面朝向像侧的弯月形状。
通过第二透镜为在光轴附近凹面朝向像侧的具有负的光焦度的透镜，具有使从第二透镜出射的光线的角度远离光轴的作用，因而有利于摄像镜头的低背化。
此外，在使第二透镜为在光轴附近凹面朝向像侧的弯月形状(即弯月透镜)时，能够抑制产生球面像差，并能够适当地校正像散。
另外，在使第二透镜为在光轴附近凹面朝向物体侧及像侧的双凹形状(即双凹透镜)时，能够抑制产生球面像差，并能够适当地校正彗差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第三透镜为在光轴附近凸面朝向物体侧的弯月形状(即弯月透镜)。通过成为这样的形状，来更加适当地校正轴上色像差及高阶的球面像差、彗差、场曲。另外，第三透镜是通过在双面形成的非球面形状来主要发挥良好地校正各种像差的作用的透镜，且将第三透镜的占整个系统的光焦度设定得弱。另外，第三透镜的非球面形状形成在周边部双面都接近第二透镜侧的形状。因此，一边将透镜间隔保持得窄一边将从第二透镜射出的轴外的光线向第四透镜引导。其结果，能够实现摄像镜头的低背化。
此外，第三透镜的物体侧的面及像侧的面并不限定为凸面朝向物体侧的弯月形状，只要在将对整个系统的焦距、各透镜的光焦度的影响控制得小的范围内，能够选择在光轴附近，凸面朝向物体侧和像侧的双凸形状、凹面朝向物体侧的弯月形状、凹面朝向物体侧和像侧的双凹形状、物体侧为平面且像侧为凸面或凹面的形状、像侧为平面且物体侧为凸面或凹面的形状、双面为平面的形状等的各种形状。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第四透镜具有正的光焦度。通过使第四透镜的光焦度为正，能够对摄像镜头整个系统的正的光焦度进行补偿，能够一边维持低背化，一边对轴上色像差及高阶的球面像差、彗差、场曲进行校正。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选通过使第五透镜在光轴附近双面都形成为平面，使第五透镜为在光轴附近实质上没有光焦度的光学元件即透镜。通过采用这样的第五透镜，能够在对整个系统的焦距或其他透镜的光焦度分配没有影响的情况下，对以倍率色像差为代表的各像差进行良好的校正。
此外，第五透镜的物体侧的面及像侧的面并非限定于在光轴附近都为平面，只要在将对整个系统的焦距、各透镜的光焦度的影响控制得小的范围内，能够选择在光轴附近，凸面朝向物体侧的弯月形状、凸面朝向物体侧和像侧的双凸形状、凹面朝向物体侧的弯月形状、凹面朝向物体侧和像侧的双凹形状、物体侧为平面且像侧为凸面或凹面的形状、像侧为平面且物体侧为凸面或凹面的形状等的各种形状。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第六透镜为在光轴附近凸面朝向物体侧且凹面朝向像侧的弯月形状(即弯月透镜)。由此，能够实现同时确保低背化和后焦距。此外，若第六透镜的物体侧的面形成随着远离光轴而从凸面变化为凹面进而在外周部变化为凸面的非球面，则能够更好地校正场曲，控制主光线向摄像元件的主光线入射角度。此外，第六透镜也可以为在光轴附近平面或者凹面朝向物体侧的形状。
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第二透镜的物体侧的面的近轴曲率半径设定为r3，将像侧的面的近轴曲率半径设定为r4，将摄像镜头的整个系统的焦距设定为f时，优选满足以下的条件式(8)及(9)。
(8)0.8＜|r3|/f＜15.0
(9)0.4＜r4/f＜2.8
条件式(8)及条件式(9)通过规定第二透镜的近轴的形状，规定有效地实现良好的像差校正及降低制造误差的条件。通过满足条件式(8)及条件式(9)，能够抑制物体侧的面及像侧的面的光焦度过剩，并能够实现进行良好的像差校正。另外，条件式(8)及条件式(9)还是用于降低第二透镜的制造误差的条件。
此外，关于条件式(8)及条件式(9)，以下的条件式(8a)及(9a)为更加适当的范围。
(8a)0.9≤|r3|/f≤12
(9a)0.4＜r4/f≤2.0
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第六透镜的物体侧的面的近轴曲率半径设定为r11，将像侧的面的近轴曲率半径设定为r12，将摄像镜头的整个系统的焦距设定为f时，优选满足以下的条件式(10)及(11)。
(10)0.4＜|r11|/f＜2.5
(11)0.1＜r12/f＜0.5
条件式(10)及条件式(11)通过规定第六透镜在光轴附近的形状，规定有效地实现后焦距的确保及低背化的条件。通过满足条件式(10)及条件式(11)的范围，能够确保适当的后焦距，并能够实现低背化。
此外，关于条件式(10)及条件式(11)，以下的条件式(10a)及(11a)为更加适当的范围。
(10a)0.45≤|r11|/f≤2.3
(11a)0.15＜r12/f≤0.4
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第二透镜的像侧的面和第三透镜的物体侧的面的在光轴上的距离设定为D23，将第三透镜的像侧的面和第四透镜的物体侧的面的在光轴上的距离设定为D34时，优选满足以下的条件式(12)。
(12)0.1＜D34/D23＜1.5
条件式(12)通过规定第二透镜与第三透镜的间隔和第三透镜与第四透镜的间隔之比，规定有效地实现低背化及各种像差校正的条件。通过满足条件式(12)，能够抑制第二透镜与第三透镜的间隔以及第三透镜和第四透镜的间隔之差变大，实现低背化。另外，通过满足条件式(12)的范围，使第三透镜配置在最适合的位置，使该透镜的各像差校正功能够更加有效。
此外，关于条件式(12)，以下的条件式(12a)为更加适当的范围。
(12a)0.2≤D34/D23≤1.2
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第一透镜的焦距设定为f1，将第四透镜的焦距设定为f4，将摄像镜头的整个系统的焦距设定为f时，优选满足以下的条件式(13)及(14)。
(13)0.5＜f1/f＜1.5
(14)0.5＜f4/f＜4.0
条件式(13)通过规定第一透镜的焦距相对于整个系统的焦距，规定有效地实现后焦距的确保及低背化的条件，条件式(14)通过规定第四透镜的焦距相对于整个系统的焦距，规定有效地实现后焦距的确保及低背化的条件。通过满足条件式(13)及条件式(14)的范围，能够确保适当的后焦距，并实现低背化。
此外，关于条件式(13)及条件式(14)，以下的条件式(13a)及(14a)为更加适当的范围。
(13a)0.6≤f1/f≤1.2
(14a)0.6≤f4/f≤3.0
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第二透镜的焦距设定为f2，将摄像镜头的整个系统的焦距设定为f时，优选满足以下的条件式(15)。
(15)-4.0＜f2/f＜-1.0
条件式(15)通过规定第二透镜的焦距相对于整个系统的焦距，规定有效地降低制造误差灵敏度以及有效地实现彗差及畸变的良好校正的条件。通过使第二透镜的光焦度不强于所需的光焦度以上而且不弱于所需的光焦度以上，降低制造误差灵敏度并良好地校正周边部的彗差及畸变。
此外，关于条件式(15)，以下的条件式(15a)为更加适当的范围。
(15a)-3.5≤f2/f≤-1.2
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第六透镜的焦距设定为f6，将摄像镜头的整个系统的焦距设定为f时，优选满足以下的条件式(16)。
(16)-2.0＜f6/f＜-0.5
条件式(16)通过规定第六透镜的焦距相对于整个系统的焦距，规定有效地确保后焦距的条件。通过规定在条件式(16)的范围内，能够适当地控制后焦距的量，并能够确保光学总长的20％以上的后焦距。
此外，关于条件式(15)，以下的条件式(16a)为更加适当的范围。
(16a)-1.5≤f6/f≤-0.6
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第二透镜的焦距设定为f2，将第六透镜的焦距设定为f6，优选满足以下的条件式(17)。
(17)|f2|＞|f6|
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第三透镜的焦距设定为f3，将摄像镜头的整个系统的焦距设定为f时，优选满足以下的条件式(18)。
(18)2.0＜|f3|/f
条件式(18)通过规定第三透镜的焦距相对于整个系统的焦距，规定有效地实现光学总长的缩短化及各种像差的良好校正的条件。通过超过条件式(18)的下限值，校正色像差，缩短光学总长，良好地校正彗差。
此外，关于条件式(18)，以下的条件式(18a)为更加适当的范围。
(18a)2.5≤|f3|/f≤100
另外，在上述结构的摄像镜头中，孔径光阑配置在第一透镜的物体侧，将孔径光阑的直径设定为EPD，将第一透镜的物体侧的面至第六透镜的像侧的面为止的在光轴上的距离设定为ΣL1F－L6R时，优选满足以下的条件式(19)。
(19)1.5＜ΣL1F－L6R/EPD＜2.15
通过将孔径光阑配置在第一透镜的物体侧，入射光瞳位置远离像面，因而容易控制光线向摄像元件的入射角度，并容易控制远心性。条件式(19)是用于实现摄像镜头的低背化和低F值化的条件。通过满足条件式(19)的范围，能够获得充分低背化且明亮的摄像镜头。
此外，关于条件式(19)，以下的条件式(19a)为更加适当的范围。
(19a)1.65≤ΣL1F－L6R/EPD≤2.0
另外，在上述结构的摄像镜头中，在将第五透镜的像侧面至第六透镜的物体侧的面为止的在光轴上的距离设定为D56，将第六透镜的在光轴上的厚度设定为D6时，优选满足以下的条件式(20)。
(20)0.1＜D56/D6＜0.7
条件式(20)通过第五透镜与第六透镜的间隔和第六透镜的厚度之间的比，规定有效地实现低背化的容易性及各像差的良好校正的条件。通过满足条件式(20)的范围，能够抑制第五透镜与第六透镜的间隔和第六透镜的厚度之差变得过大，易于实现低背化。另外，通过满足条件式(20)的范围，能够使摄像镜头中的第六透镜配置在最合适的位置，能够一边维持低背化一边有效地校正各像差。
此外，关于条件式(20)，以下的条件式(20a)为更加适当的范围。
(20a)0.13＜D56/D6＜0.65
发明的效果
根据本发明，能够获得均衡地满足低背化、广角化以及低F值化的高分辨率的摄像镜头。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的摄像镜头的概略结构的图。
图2是表示本发明的实施例1的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。
图3是表示本发明的实施例2的摄像镜头的概略结构的图。
图4是表示本发明的实施例2的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。
图5是表示本发明的实施例3的摄像镜头的概略结构的图。
图6是表示本发明的实施例3的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。
图7是表示本发明的实施例4的摄像镜头的概略结构的图。
图8是表示本发明的实施例4的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。
图9是表示本发明的实施例5的摄像镜头的概略结构的图。
图10是表示本发明的实施例5的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。
图11是表示本发明的实施例6的摄像镜头的概略结构的图。
图12是表示本发明的实施例6的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。
图13是表示本发明的实施例7的摄像镜头的概略结构的图。
图14是表示本发明的实施例7的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。
图15是表示本发明的实施例8的摄像镜头的概略结构的图。
图16是表示本发明的实施例8的摄像镜头的球面像差、像散、畸变的图。
具体实施方式
以下，参考附图，对本发明所涉及的实施方式进行详细说明。
图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13及图15分别表示本发明的实施方式的实施例1至8所涉及的摄像镜头的概略结构图。基本的透镜结构均相同，因此在此主要参考实施例1的概略结构图，对本实施方式的摄像镜头结构进行说明。
如图1所示，本实施方式的摄像镜头从物体侧朝向像侧依次包括具有正的光焦度的第一透镜L1、具有负的光焦度的第二透镜L2、双面形成为非球面的第三透镜L3、在光轴X的附近凹面朝向物体侧的弯月形状的第四透镜L4、双面形成为非球面的第五透镜L5、在光轴X的附近凹面朝向像侧的第六透镜L6。第六透镜L6的像侧的面形成为在周边部朝向像侧变化为凸面的非球面。另外，孔径光阑ST配置在第一透镜L1的物体侧。此外，该摄像镜头的光学总长TTL优选处于3.5mm以上且6.0mm以下的范围，在实施例1中，使光学总长TTL为4.75mm。
并且，第六透镜L6与摄像面IMG(即，摄像元件的摄像面)之间配置有红外截止滤光片或保护玻璃等滤光片IR。另外，能够省略该滤光片IR。
在由6片透镜构成的摄像镜头中，第一透镜L1被设定为具有强的正的光焦度。由此实现摄像镜头的低背化和广角化。第一透镜L1形成为在光轴X的附近凸面朝向物体侧及像侧的双凸形状，或者形成为在光轴X的附近凸面朝向物体侧的弯月形状。图1所示的实施例1、图3所示的实施例2、图13所示的实施例7以及图15所示的实施例8是第一透镜L1形成为在光轴X的附近凸面朝向物体侧及像侧的双凸形状的例子，此时，摄像镜头的像侧的主点位置向像侧移动，因而有利于广角化。图5所示的实施例3、图7所示的实施例4、图9所示的实施例5以及图11所示的实施例6是使第一透镜L1形成为在光轴X的附近凸面朝向物体侧的弯月形状的例子，此时，摄像镜头的像侧的主点位置向物体侧移动，因而有利于低背化。
第二透镜L2良好地校正在第一透镜L1中产生的球面像差及色像差。第二透镜L2的形状形成为在光轴X的附近凹面朝向物体侧及像侧的双凹形状，或者形成为在光轴X的附近凹面朝向像侧的弯月形状。在实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例7以及实施例8中，第二透镜L2形成为在光轴X的附近凹面朝向像侧的弯月形状，此时，能够抑制产生球面像差，并适当地校正像散。另外，在实施例5以及实施例6中，第二透镜L2形成为在光轴X的附近凹面朝向物体侧及像侧的双凹形状，此时，能够抑制产生球面像差，并适当地校正彗差。
第三透镜L3通过在双面形成的非球面，校正轴上色像差及高阶的球面像差、彗差、及场曲。第三透镜L3的形状为在光轴X的附近凸面朝向物体侧的弯月形状，由此更适当地校正这些像差。此外，第三透镜L3是主要用于进行像差校正的透镜，设定为相对于整个系统的光焦度具有弱的光焦度。在实施例1、实施例2、实施例7以及实施例8中，第三透镜L3具有弱的负的光焦度，在实施例3、实施例4、实施例5以及实施例6中，第三透镜L3具有弱的正的光焦度。另外，第三透镜L3的非球面形状为在周边部双面都接近第二透镜L2侧的形状，因而能够一边将透镜间隔保持得窄一边将从第二透镜L2射出的轴外的光线向第四透镜L4引导，有助于摄像镜头的低背化。
第四透镜L4形成为在光轴X的附近凹面朝向物体侧的弯月形状，校正轴上色像差及高阶的球面像差、彗差、及场曲。双面形成为非球面，能更加适当地校正这些像差。另外，第四透镜L4具有正的光焦度，对摄像镜头整个系统的正的光焦度进行补偿，维持低背化。
第五透镜L5通过在双面形成的非球面，减轻第六透镜L6所担负的场曲校正、畸变校正、光线向摄像元件的入射角度的控制的负担，并且校正倍率色像差。第五透镜L5的形状为在光轴X的附近在物体侧及像侧均形成为平面的形状，且第五透镜L5是在光轴X的附近实质上不具有光焦度的像差校正用的透镜。因此，对整个系统的焦距或其他透镜的光焦度分配不产生影响，能良好地校正各种像差。此外，第五透镜L5的物体侧的面以及像侧的面并非限定于在光轴X的附近都为平面。只要在对整个系统的焦距或各透镜的光焦度的影响被控制得小的范围内，可以选择在光轴X的附近，凸面朝向物体侧的弯月形状、凸面朝向物体侧和像侧的双凸形状、凹面朝向物体侧的弯月形状、凹面朝向物体侧和像侧的双凹形状、物体侧为平面且像侧为凸面或凹面的形状、像侧为平面且物体侧为凸面或凹面的形状等的各种形状。
第六透镜L6维持低背化并确保后焦距。另外，在双面形成的非球面负责场曲校正、畸变校正、光线向摄像元件的入射角度的控制。第六透镜L6的形状为在光轴X的附近凸面朝向物体侧且凹面朝向像侧的弯月形状，因而能同时确保低背化和后焦距。另外，第六透镜L6的物体侧的面形成为随着离开光轴X而从凸面变化为凹面进而在外周部变化为凸面的非球面，从而更好地校正场曲，控制主光线向摄像元件的主光线入射角度。
另外，本实施方式的摄像镜头采用将第一透镜L1和第二透镜L2作为第一组，将第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5作为第二组，将第六透镜L6作为第三组这样的3组6片式结构，从而各组的合成光焦度从第一组开始依次正、正、负地排列。因此，容易缩短光学总长。另外，通过将孔径光阑ST配置在第一透镜L1的物体侧，使出射光瞳位置远离像面，容易控制光线向摄像面IMG的光线入射角度以及远心性。此外，在将第一组的合成焦距设定为f12，将第二组的合成光焦度设定为f345时，满足以下的条件式(a)、(b)以及(c)的关系。
(a)1.0＜f12/f＜1.9
(b)0.8＜f345/f＜2.8
(c)0.4＜f12/f345＜1.85
本实施方式的摄像镜头中，满足以下的条件式(1)至(20)
(1)0.2＜D56/D23＜0.8
(2)20＜νd3＜32
(3)20＜νd5＜32
(4)0.9＜νd1/(νd2+νd3)＜1.4
(5)1.8＜νd4/νd5＜2.8
(6)0.1＜D6/ΣD＜0.35
(7)0.6＜ΣL1F－L6R/f＜1.2
(8)0.8＜|r3|/f＜15.0
(9)0.4＜r4/f＜2.8
(10)0.4＜|r11|/f＜2.5
(11)0.1＜r12/f＜0.5
(12)0.1＜D34/D23＜1.5
(13)0.5＜f1/f＜1.5
(14)0.5＜f4/f＜4.0
(15)-4.0＜f2/f＜-1.0
(16)-2.0＜f6/f＜-0.5
(17)|f2|＞|f6|
(18)2.0＜|f3|/f
(19)1.5＜ΣL1F－L6R/EPD＜2.15
(20)0.1＜D56/D6＜0.7
其中，
D23：第二透镜L2的像侧的面至第三透镜L3的物体侧的面为止的在光轴X上的距离，
D34：第三透镜L3的像侧的面至第四透镜L4的物体侧的面为止的在光轴X上的距离，
D56：第五透镜L5的像侧的面至第六透镜L6的物体侧的面为止的在光轴X上的距离，
νd1：第一透镜L1的相对于d线的色散系数，
νd2：第二透镜L2的相对于d线的色散系数，
νd3：第三透镜L3的相对于d线的色散系数，
νd4：第四透镜L4的相对于d线的色散系数，
νd5：第五透镜L5的相对于d线的色散系数，
D6：第六透镜L6的在光轴X上的厚度，
ΣD：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6各自在光轴X上的厚度的总和，
ΣL1F－L6R：第一透镜L1的物体侧的面至第六透镜L6的像侧的面为止的在光轴X上的距离，
r3：第二透镜L2的物体侧的面的近轴曲率半径，
r4：第二透镜L2的像侧的面的近轴曲率半径，
r11：第六透镜L6的物体侧的面的近轴曲率半径，
r12：第六透镜L6的像侧的面的近轴曲率半径，
f1：第一透镜L1的焦距，
f2：第二透镜L2的焦距，
f3：第三透镜L3的焦距，
f4：第四透镜L4的焦距，
f6：第六透镜L6的焦距，
f：摄像镜头的整个系统的焦距，
EPD：孔径光阑的直径。
并且，本实施方式的摄像镜头中，优选满足所有条件式，但通过单独满足条件式，能够分别获得与条件式对应的作用效果。
本实施方式中，关于透镜面的非球面中采用的非球面形状，将光轴方向的轴设定为Z，将与光轴正交的方向的高度设定为H，将曲率半径设定为R，将圆锥系数设定为k，将非球面系数设定为A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16时，通过数式1表示。
[数式1]
接着，示出本实施方式所涉及的摄像镜头的实施例。各实施例中，f表示摄像镜头的整个镜头系统的焦距，Fno表示F值，ω表示半视场角，ih表示最大像高(摄像元件的有效摄像面的对角线的长度)，TTL表示光学总长。并且，i表示从物体侧数起的面编号，r表示曲率半径，d表示光轴上的透镜面之间的距离(面间隔)，Nd表示d线(基准波长)的折射率，νd表示相对于d线的色散系数。另外，关于非球面，在面编号i的后面附加*(星号)符号来表示。
[实施例1]
将基本的透镜数据示于以下的表1。
[表1]
实施例1的摄像镜头如表9所示，满足条件式(1)至(20)。
图2针对实施例1的摄像镜头，示出球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(％)。球面像差图表示相对于F线(486nm)、d线(588nm)、C线(656nm)的各波长的像差量。并且，像散图中分别示出弧矢像面S、子午像面T上的d线的像差量(图4、图6、图8、图10、图12、图14及图16中均相同)。如图2所示，可知各像差得到了良好的校正。
[实施例2]
将基本的透镜数据示于以下的表2。
[表2]
实施例2的摄像镜头如表9所示，满足条件式(1)至(20)。
图4针对实施例2的摄像镜头，示出球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(％)。如图4所示，可知各像差得到了良好的校正。
[实施例3]
将基本的透镜数据示于以下的表3。
[表3]
实施例3的摄像镜头如表9所示，满足条件式(1)至(20)。
图6针对实施例3的摄像镜头，示出球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(％)。如图6所示，可知各像差得到了良好的校正。
[实施例4]
将基本的透镜数据示于以下的表4。
[表4]
实施例4的摄像镜头如表9所示，满足条件式(1)至(20)。
图8针对实施例4的摄像镜头，示出球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(％)。如图8所示，可知各像差得到了良好的校正。
[实施例5]
将基本的透镜数据示于以下的表5。
[表5]
实施例5的摄像镜头如表9所示，满足条件式(1)至(20)。
图10针对实施例5的摄像镜头，示出球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(％)。如图10所示，可知各像差得到了良好的校正。
[实施例6]
将基本的透镜数据示于以下的表6。
[表6]
实施例6的摄像镜头如表9所示，满足条件式(1)至(20)。
图12针对实施例6的摄像镜头，示出球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(％)。如图12所示，可知各像差得到了良好的校正。
[实施例7]
将基本的透镜数据示于以下的表7。
[表7]
实施例7的摄像镜头如表9所示，满足条件式(1)至(20)。
图14针对实施例7的摄像镜头，示出球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(％)。如图14所示，可知各像差得到了良好的校正。
[实施例8]
将基本的透镜数据示于以下的表8。
[表8]
实施例8的摄像镜头如表9所示，满足条件式(2)至(20)。
图16针对实施例8的摄像镜头，示出球面像差(mm)、像散(mm)、畸变(％)。如图16所示，可知各像差得到了良好的校正。
如下所示，可知本发明的实施方式的摄像镜头能实现低背化、广角化以及低F值化。
表9示出实施例1至8所涉及的条件式(1)至(20)的值。
[表9]
产业上的可利用性
将本发明的摄像镜头应用于具有相机功能的产品时，能够有助于该相机的低背化、广角化以及低F值化，并能够实现高性能化。
Claims (14)
1.一种摄像镜头，其特征在于，
从物体侧朝向像侧依次包括具有正的光焦度的第一透镜、
具有负光焦度的第二透镜、
具有负光焦度且双面形成为非球面的第三透镜、
具有正光焦度且在光轴附近凹面朝向物体侧的弯月形状的第四透镜、
在光轴附近实质上不具有光焦度且双面形成为非球面的第五透镜、
具有负光焦度且在光轴附近凹面朝向像侧的第六透镜，
所述第六透镜的像侧面形成为在周边部变化为凸面的非球面，其中，所述摄像镜头中透镜仅为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜以及所述第六透镜，该摄像镜头的光学总长为6.0mm以下，且满足以下的条件式(2)以及(3)：
(2)20＜vd3＜32
(3)20＜vd5＜32
其中，
vd3：第三透镜的相对于d线的色散系数，
vd5：第五透镜的相对于d线的色散系数。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式(1)：
(1)0.2＜D56/D23＜0.8
其中，
D56：第五透镜的像侧面至第六透镜的物侧面为止的在光轴上的距离；
D23：第二透镜的像侧面至第三透镜的物侧面为止的在光轴上的距离。
3.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式(4)：
(4)0.9＜vd1/(vd2+vd3)＜1.4
其中，
vd1：第一透镜的相对于d线的色散系数，
vd2：第二透镜的相对于d线的色散系数，
vd3：第三透镜的相对于d线的色散系数。
4.根据权利要求2所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式(5)：
(5)1.8＜vd4/vd5＜2.8
其中，
Vd4：第四透镜的相对于d线的色散系数，
Vd5：第五透镜的相对于d线的色散系数。
5.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式(6)：
(6)0.1＜D6/ΣD＜0.35
D6：第六透镜的在光轴上的厚度，
ΣD：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜各自在光轴上的厚度的总和。
6.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式(7)：
(7)0.6＜ΣL1F－L6R /f＜1.2
ΣL1F－L6R ：第一透镜的物侧面至第六透镜的像侧面为止的在光轴上的距离，
f：摄像镜头的整个系统的焦距。
7.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
所述第二透镜为在光轴附近凸面朝向物体侧的弯月形状的透镜。
8.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
所述第六透镜为在光轴附近凸面朝向物侧的弯月形状的透镜。
9.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式(8)及(9)：
(8)0.8＜|r3|/f＜15.0
(9)0.4＜r4/f＜2.8
r3：第二透镜的物侧面的近轴曲率半径，
r4：第二透镜的像侧面的近轴曲率半径，
f：摄像镜头的整个系统的焦距。
10.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式(10)及(11)：
(10)0.4＜|r11|/f＜2.5
(11)0.1＜r12/f＜0.5
r11：第六透镜的物侧面的近轴曲率半径，
r12：第六透镜的像侧面的近轴曲率半径，
f：摄像镜头的整个系统的焦距。
11.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式(13)及(14)：
(13)0.5＜f1/f＜1.5
(14)0.5＜f4/f＜4.0
其中，
f1：第一透镜的焦距，
f4：第四透镜的焦距，
f：摄像镜头的整个系统的焦距。
12.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式(15)、(16)以及(17)：
(15)-4.0＜f2/f＜-1.0
(16)-2.0＜f6/f＜-0.5
(17)|f2|＞|f6|
其中，
f2：第二透镜的焦距，
f6：第六透镜的焦距，
f：摄像镜头的整个系统的焦距。
13.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
满足以下的条件式(18)：
(18)2.0＜|f3|/f
f3：第三透镜的焦距，
f：摄像镜头的整个系统的焦距。
14.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，
孔径光阑能够配置在第一透镜的物体侧，且满足以下的条件式(19)：
(19)1.5＜ΣL1F－L6R /EPD＜2.15
ΣL1F－L6R：第一透镜的物侧面至第六透镜的像侧面为止的在光轴上的距离，
EPD：孔径光阑的直径。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |