CN113640971B - 摄像镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种摄像镜头，其能够满足广角、低背以及低F值的要求，并且具有良好的光学特性。该摄像镜头，从物侧朝向像侧依次包括：第一透镜；孔径光阑；第二透镜，在光轴附近具有正的光焦度；第三透镜，在光轴附近具有负的光焦度；第四透镜；第五透镜，在光轴附近具有正的光焦度；第六透镜，双面形成为非球面；以及第七透镜，在光轴附近具有负的光焦度，像侧面在光轴附近凹面朝向像侧且形成为在光轴上以外的位置具有极点的非球面。
Description
本申请是申请日为2019年10月17日，申请号为2019109882503，名称为“摄像镜头”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种在摄像装置所使用的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，在信息终端设备、家电产品、汽车等、各种各样的产品中普遍搭载有相机功能。预测今后也，当前对于融合了相机功能的商品的开发不断开展。
在这样的设备中搭载的摄像镜头，需要小型也需要高分辨率性能。
作为现有的以高性能化为目标的摄像镜头，例如已知有以下专利文献1的摄像镜头。
专利文献1(美国特开2017/0227734号公报)公开了一种摄像镜头，从物侧依次包括：第一透镜；第二透镜；第三透镜；第四透镜；第五透镜；第六透镜以及第七透镜；所述第一透镜在光轴附近凸面朝向物侧且具有正的光焦度，所述第二透镜具有负的光焦度，所述第六透镜的物侧面和像侧面中至少一面具有极点的非球面，所述第七透镜的物侧面和像侧面形成为非球面。
发明内容
发明要解决的问题
在想要通过专利文献1中记载的透镜结构来实现广角化、低背化和低F值化时，非常难以进行周边部的像差校正，不能够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广角化，低背化和低F值化的要求，且具备良好地校正各像差的高分辨率的摄像镜头。
并且，关于本发明中使用的用语，透镜的面的凸面、凹面、平面是指光轴附近(近轴)的形状。光焦度是指光轴附近(近轴)的光焦度。极点是指切平面与光轴垂直相交的光轴上以外的非球面上的点。光学总长是指，从位于最靠物侧的光学元件的物侧面至摄像面为止的光轴上的距离。另外，光学总长及后焦距是通过对配置于摄像透镜与摄像面之间的IR截止滤光片或保护玻璃等的厚度进行空气换算而得到的距离。
用于解决问题的手段
本发明的摄像镜头，从物侧朝向像侧依次包括：第一透镜；孔径光阑；第二透镜，在光轴附近具有正的光焦度；第三透镜，在光轴附近具有负的光焦度；第四透镜；第五透镜，在光轴附近具有正的光焦度；第六透镜，双面形成为非球面；以及第七透镜，在光轴附近具有负的光焦度，像侧面在光轴附近凹面朝向像侧且形成为在光轴上以外的位置具有极点的非球面。
上述结构的摄像镜头包括从第一透镜至第三透镜的前群和从第四透镜至第七透镜的后群。前群具有正的合成光焦度，实现摄像镜头的低背化，校正球面像差和轴上色像差。另外，后群校正轴外像差且控制光线向摄像元件的入射角。
第一透镜控制周边部的光线向第二透镜的入射角，抑制在第二透镜产生的球面像差。
第二透镜通过正的光焦度实现摄像镜头的低背化。
第三透镜校正在第二透镜产生的球面像差和色像差。
第四透镜均衡地校正彗差和像散。
第五透镜通过正的光焦度实现摄像镜头的低背化，校正像散和畸变。
第六透镜通过双面形成为非球面校正像散和畸变。
通过第七透镜的像侧面在光轴附近凹面朝向像侧且形成为在光轴上以外的位置具有极点的非球面，第七透镜校正畸变，控制光线向摄像元件的入射角。
孔径光阑通过配置第一透镜与第二透镜之间实现低F值化且良好地校正横収差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第一透镜的形状形成为在光轴附近凸面朝向物侧的弯月形状。
通过第一透镜的形状形成为在光轴附近凸面朝向物侧的弯月形状，能够抑制在第二透镜产生的球面像差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第二透镜的形状形成为在光轴附近凸面朝向物侧和像侧的双凸形状。
通过第二透镜的形状形成为在光轴附近双凸形状，增强正的光焦度，更易于实现摄像镜头的低背化。另外，能够抑制物侧面和像侧面的曲率变大，能够降低制造误差敏度。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第三透镜在光轴附近凸面朝向物侧。
通过第三透镜的物侧面在光轴附近凸面朝向物侧，能够良好地校正在第二透镜产生的球面像差和色像差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第四透镜的物侧面和像侧面形成为非球面。
通过第四透镜的物侧面和像侧面形成为非球面，能够良好地校正像散和彗差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第五透镜的物侧面在光轴附近凹面朝向物侧且像侧面在光轴附近凸面朝向像侧，更优选双面形成为非球面。
通过第五透镜的物侧面在光轴附近凹面朝向物侧且形成为非球面，能够控制光线向第五透镜的物侧面的入射角变少，良好地校正场曲。另外，通过第五透镜的像侧面在光轴附近凸面朝向像侧且形成为非球面，能够良好地校正彗差、像散和畸变。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第六透镜在光轴附近具有正的光焦度。而且，优选第六透镜的物侧面在光轴附近凸面朝向物侧且像侧面在光轴附近凹面朝向像侧。
通过第六透镜的光焦度在光轴附近为正的值，易于实现摄像镜头的低背化。
通过第六透镜的物侧面在光轴附近凸面朝向物侧，能够良好地校正彗差及在像侧面产生的像散和畸变。另外，通过第六透镜的像侧面在光轴附近凹面朝向像侧，能够抑制像散和畸变的过剩的产生。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选在第六透镜的物侧面形成的非球面在光轴上以外的位置具有极点。
通过第六透镜的物侧面形成为在光轴上以外的位置具有极点的非球面，能够良好地校正像散和畸变。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第七透镜的物侧面在光轴附近凸面朝向物侧且形成为在光轴上以外的位置具有极点的非球面。
通过第七透镜的物侧面在光轴附近凸面朝向物侧且形成为在光轴上以外的位置具有极点的非球面，能够良好地校正畸变，能够良好地控制光线向摄像元件的入射角。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(1)，
(1)40＜νd7＜70
其中，
νd7：第七透镜相对于d线的色散系数。
条件式(1)规定第七透镜相对于d线的色散系数。通过采用满足条件式(1)的范围的材料，能够良好地校正倍率色像差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(2)，
(2)TTL/ih＜2.0
其中，
TTL：光学总长,
ih：最大像高。
条件式(2)将光学总长相对于最大像高的比例规定在适当的范围。通过满足条件式(2)的范围，能够获得足够地实现低背化的摄像镜头。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(3)，
(3)1.50＜νd5/νd6＜3.50
其中，
νd5：第五透镜相对于d线的色散系数，
νd6：第六透镜相对于d线的色散系数。
条件式(3)规定第五透镜相对于d线的色散系数与第六透镜相对于d线的色散系数的关系。通过采用满足条件式(3)的范围的材料，能够良好地校正色像差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(4)，
(4)0.30＜r2/f＜4.00
其中，
r2：第一透镜的像侧面的近轴曲率半径，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(4)规定第一透镜的像侧面的光轴附近的形状。通过满足条件式(4)的范围，能够良好地校正球面像差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(5)，
(5)-0.90＜r9/f＜0
其中，
r9：第五透镜的物侧面的近轴曲率半径，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(5)规定第五透镜的物侧面的光轴附近的形状。通过满足条件式(5)的范围，能够良好地校正像散和彗差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(6)，
(6)0.20＜r14/f＜0.60
其中，
r14：第七透镜的像侧面的近轴曲率半径，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(6)规定第七透镜的像侧面的光轴附近的形状。通过满足条件式(6)的范围，能够维持光学总长变短，能够良好地校正像散。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(7)，
(7)0.50＜(T1/TTL)×100＜1.20
其中，
T1：第一透镜的像侧面至第二透镜的物侧面为止的光轴上的距离，
TTL：光学总长。
条件式(7)将第一透镜与第二透镜的光轴上的间隔规定在适当的范围。通过满足条件式(7)的范围，能够实现摄像镜头的低背化，能够均衡地校正各像差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，第一透镜在光轴附近具有负或正的光焦度。
在第一透镜具有负的光焦度的情况下，优选满足以下的条件式(8)，
(8)-8.00＜f1/f＜-2.30
其中，
f1：第一透镜的焦距，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(8)将第一透镜的负的光焦度规定在适当的范围。通过满足条件式(8)的范围，能够提高抑制在第二透镜产生的球面像差的效果，能够维持良好的光学性能。
在第一透镜具有正的光焦度的情况下，优选满足以下的条件式(9)，
(9)1.00＜f1/f＜2.20
其中，
f1：第一透镜的焦距，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(9)将第一透镜的正的光焦度规定在适当的范围。通过满足条件式(9)的范围，能够校正在第二透镜产生的球面像差，易于实现摄像镜头的低背化。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(10)，
(10)0.50＜f2/f＜1.90
其中，
f2：第二透镜的焦距，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(10)将第二透镜的光焦度规定在适当的范围。通过小于条件式(10)的上限值，能够控制光学总长变短，易于实现低背化。另一方面，通过大于条件式(10)的下限值，能够抑制球面像差的产生，能够维持良好的光学性能。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(11)，
(11)-5.30＜f3/f＜-1.30
其中，
f3：第三透镜的焦距，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(11)将第三透镜的光焦度规定在适当的范围。通过满足条件式(11)的范围，能够良好地校正球面像差和轴上色像差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(12)，
(12)0.70＜f5/f＜2.50
其中，
f5：第五透镜的焦距，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(12)将第五透镜的光焦度规定在适当的范围。通过满足条件式(12)的范围，能够控制光学总长变短，易于实现低背化。另外，能够防止第五透镜的边缘部厚度变得过薄，使透镜的成型性变得良好。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(13)，
(13)-2.00＜f7/f＜-0.70
其中，
f7：第七透镜的焦距，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(13)将第七透镜的光焦度规定在适当的范围。通过满足条件式(13)的范围，能够维持低背化，能够适当地确保后焦距。另外，能够适当地控制光线向摄像元件的入射角。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(14)，
(14)-1.00＜r3/r4＜0.20
其中，
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。
条件式(14)将第二透镜的物侧面和像侧面的近轴曲率半径规定在适当的范围。通过满足条件式(14)的范围，能够降低制造误差敏度，能够抑制球面像差。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(15)，
(15)1.10＜r5/r6＜2.50
其中，
r5：第三透镜的物侧面的近轴曲率半径，
r6：第三透镜的像侧面的近轴曲率半径。
条件式(15)将第三透镜的物侧面和像侧面的近轴曲率半径规定在适当的范围。通过满足条件式(15)的范围，易于校正球面像差和轴上色像差，能够维持良好的光学性能。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(16)，
(16)1.00＜r9/r10＜2.40
其中，
r9：第五透镜的物侧面的近轴曲率半径，
r10：第五透镜的像侧面的近轴曲率半径。
条件式(16)将第五透镜的物侧面和像侧面的近轴曲率半径规定在适当的范围。通过满足条件式(16)的范围，易于校正像散，能够维持良好的光学性能。另外，易于确保第五透镜的边缘部厚度。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(17)，
(17)-0.50＜r11/r12＜5.00
其中，
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。
条件式(17)将第六透镜的物侧面和像侧面的近轴曲率半径规定在适当的范围。通过满足条件式(17)的范围，易于校正畸变和像散，能够维持良好的光学性能。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(18)，
(18)1.5＜T3/T4＜3.3
其中，
T3：第三透镜的像侧面至第四透镜的物侧面为止的光轴上的距离，
T4：第四透镜的像侧面至第五透镜的物侧面为止的光轴上的距离。
条件式(18)将第三透镜与第四透镜的间隔及第四透镜与第五透镜的间隔规定在适当的范围。通过满足条件式(18)的范围，能够良好地校正彗差和像散等。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(19)，
(19)0.04＜D1/f＜0.08
其中，
D1：第一透镜的光轴上的厚度，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(19)将第一透镜的光轴上的厚度规定在适当的范围。通过小于条件式(19)的上限值，防止第一透镜的光轴上的厚度变得过厚，易于实现低背化。另一方面，通过大于条件式(19)的下限值，防止第一透镜的光轴上的厚度变得过薄，使透镜的成型性变得良好。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(20)，
(20)0.06＜D5/f＜0.18
其中，
D5：第五透镜的光轴上的厚度，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(20)将第五透镜的光轴上的厚度规定在适当的范围。通过小于条件式(20)的上限值，防止第五透镜的光轴上的厚度变得过厚，易于实现低背化。另一方面，通过大于条件式(20)的下限值，防止第五透镜的光轴上的厚度变得过薄，使透镜的成型性变得良好。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(21)，
(21)0.07＜D6/f＜0.15
其中，
D6：第六透镜的光轴上的厚度，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(21)将第六透镜的光轴上的厚度规定在适当的范围。通过小于条件式(21)的上限值，防止第六透镜的光轴上的厚度变得过厚，易于实现低背化。另一方面，通过大于条件式(21)的下限值，防止第六透镜的光轴上的厚度变得过薄，使透镜的成型性变得良好。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(22)，
(22)0.11<(Sag2F+Sag3R-Sag4F)/f<0.30
其中，
Sag2F：第二透镜的物侧面的有效直径端的表面轮廓量，
Sag3R：第三透镜的像侧面的有效直径端的表面轮廓量，
Sag4F：第四透镜的物侧面的有效直径端的表面轮廓量，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
条件式(22)规定第二透镜的物侧面、第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面的有效直径端的表面轮廓量的关系。通过满足条件式(22)的范围，易于校正球面像差，能够维持良好的光学性能。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(23)，
(23)TTL/EPD≤2.6
其中，
TTL：光学总长，
EPD：入射光瞳直径。
条件式(23)规定光学总长和入射光瞳直径的关系。通过满足条件式(23)的范围，能够控制光学总长变短，能够抑制降低周围光量，从而能够获得从画面中心至周边足够地亮度的画像。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(24)，
(24)0.12<Bf/TTL<0.28
其中，
Bf：后焦距，
TTL：光学总长。
条件式(24)规定光学总长和后焦距的关系。通过满足条件式(24)的范围，能够确保适当的后焦距，能够实现低背化。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选满足以下的条件式(25)，
(25)0.04<(T1+T2)/Σ13d<0.12
其中，
T1：第一透镜的像侧面至第二透镜的物侧面为止的光轴上的距离，
T2：第二透镜的像侧面至第三透镜的物侧面为止的光轴上的距离，
Σ13d：第一透镜的物侧面至第三透镜的像侧面为止的光轴上的距离。
条件式(25)规定第一透镜至第三透镜为止的光轴上的间隔的关系。通过满足条件式(25)的范围，能够控制光学总长变短，能够抑制降低周围光量，从而能够获得从画面中心至周边足够地亮度的画像。
另外，在上述结构的摄像镜头中，优选第一透镜、第二透镜与第三透镜的合成光焦度为正的值，且更优选满足以下的条件式(26)，
(26)0.80＜f123/f＜1.50
其中，
f123：第一透镜、第二透镜与第三透镜的合成焦距，
f：摄像镜头整个系统的焦距。
通过第一透镜、第二透镜与第三透镜的合成光焦度为正的值，能够实现摄像镜头的低背化，能够良好地校正球面像差和轴上色像差。
条件式(26)将第一透镜、第二透镜与第三透镜的合成光焦度规定在适当的范围。通过满足条件式(26)的范围，能够实现摄像镜头的低背化，能够更好地校正球面像差和轴上色像差。
发明的效果
通过本发明，能够获得一种均衡地满足广角化、低背化以及低F值化的要求，良好地校正各像差，并且具有高分辨率的摄像镜头。
附图说明
图1为表示本发明的实施例1的摄像镜头的概略结构的图。
图2为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为表示本发明的实施例2的摄像镜头的概略结构的图。
图4为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为表示本发明的实施例3的摄像镜头的概略结构的图。
图6为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为表示本发明的实施例4的摄像镜头的概略结构的图。
图8为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为表示本发明的实施例5的摄像镜头的概略结构的图。
图10为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为表示本发明的实施例6的摄像镜头的概略结构的图。
图12为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为表示本发明的实施例7的摄像镜头的概略结构的图。
图14为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为说明在本发明的实施例的摄像镜头中，第二透镜的物侧面的有效直径端的表面轮廓量Sag2F、第三透镜的像侧面的有效直径端的表面轮廓量Sag3R和第四透镜的物侧面的有效直径端的表面轮廓量Sag4F的图。
附图标记说明
ST孔径光阑、
L1第一透镜、
L2第二透镜、
L3第三透镜、
L4第四透镜、
L5第五透镜、
L6第六透镜、
L7第七透镜、
ih最大像高、
IR滤光片、
IMG摄像面、
SH遮光圈。
具体实施方式
以下，参照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和图13分别示出本发明的实施方式的实施例1至7所涉及的摄像镜头的概略结构图。
如图1所示，本实施方式的摄像镜头，从物侧朝向像侧依次包括：
第一透镜L1；孔径光阑ST；第二透镜L2，在光轴X附近具有正的光焦度；第三透镜L3，在光轴X附近具有负的光焦度；第四透镜L4；第五透镜L5，在光轴X附近具有正的光焦度；第六透镜L6，双面形成为非球面；以及第七透镜L7，在光轴X附近具有负的光焦度，像侧面在光轴X附近凹面朝向像侧且形成为在光轴X上以外的位置具有极点的非球面。
第七透镜L7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。
孔径光阑ST配置在第一透镜L1与第二透镜L2之间，因此能够实现低F值化，能够良好地校正横像差。
第一透镜L1在光轴X附近具有负的光焦度。光轴X附近的形状形成为物侧面凸面朝向物侧且像侧面凹面朝向像侧的弯月形状。因此，抑制在第二透镜L2产生的球面像差。
另外，第一透镜L1的物侧面形成为在光轴X上以外的位置具有极点的非球面。由此，控制周边部的光线向第二透镜L2的入射角，更易于抑制球面像差。
在实施例1、实施例2、实施例3和实施例4中，第一透镜L1的光焦度设为负的值。在实施例5、实施例6和实施例7中，第一透镜L1的光焦度设为正的值。
通过第一透镜L1的光焦度设为负的值，能够提高抑制在第二透镜L2产生的球面像差的效果，通过第一透镜L1的光焦度设为正的值，抑制在第二透镜L2产生的球面像差，易于实现低背化。
第二透镜L2在光轴X附近具有正的光焦度。另外，光轴X附近的形状形成为凸面朝向物侧和像侧的双凸形状。因此，降低制造误差敏度，实现低背化。
另外，第二透镜L2的像侧面也可以采用在光轴X附近凹面朝向像侧的形状。在该情况下，能够更降低制造误差敏度，能够提高量产性。
第三透镜L3在光轴X附近具有负的光焦度。另外，光轴X附近的形状形成为物侧面凸面朝向物侧且像侧面凹面朝向像侧的形状。因此，良好地校正在第二透镜L2产生的球面像差和色像差。
另外，整个第三透镜L3的像侧面的形状形成为朝向像侧的凹形状。由此，控制周边部的光线向第四透镜L4的入射角变少。
第四透镜L4在光轴X附近具有负的光焦度。另外，光轴X附近的形状形成为物侧面凸面朝向物侧且像侧面凹面朝向像侧的形状。第四透镜L4的光焦度设为构成摄像镜头的七个透镜中，最小的值。因此，能够维持低背化，能够均衡地校正彗差和像散。
第四透镜L4的双面形成为非球面。第四透镜L4的物侧面在光轴X附近凸面朝向物侧且在周边部变化为凹面。第四透镜L4的像侧面在光轴X附近凹面朝向像侧且在周边部变化为凸面。即，第四透镜L4的形状形成为在光轴X附近凸面朝向物侧的弯月形状，但是在周边部变化为凹面朝向物侧的弯月形状。由此，控制周边部的光线向第五透镜L5的入射角变少。
第五透镜L5在光轴X附近具有正的光焦度。另外，光轴X附近的形状形成为物侧面凹面朝向物侧且像侧面凸面朝向像侧的形状，双面形成为非球面。因此，实现低背化，良好地校正像散和畸变。
第六透镜L6在光轴X附近具有正的光焦度。光轴X附近的形状形成为物侧面凸面朝向物侧且像侧面凹面朝向像侧的形状。另外，双面形成为非球面，物侧面形成为具有极点的非球面。因此，良好地校正像散和畸变。
另外，也可以如实施例6那样，第六透镜L6的光焦度在光轴X附近为负的值。而且，也可以如实施例5以及实施例7那样，第六透镜L6的像侧面在光轴X附近凸面朝向像侧。通过第六透镜L6的双面在光轴X附近形成为凸面，能够抑制双面的曲率变大，降低制造误差敏度。
第七透镜L7在光轴X附近具有负的光焦度。光轴X附近的形状形成为物侧面凸面朝向物侧且像侧面凹面朝向像侧的形状。另外，双面形成为非球面，双面形成为具有极点的非球面。因此，良好地校正畸变，良好地控制光线向摄像元件的入射角。
在本实施方式的摄像镜头中，优选第一透镜L1至第七透镜L7的所有透镜由各自单个透镜构成。仅由单个透镜构成能够更多使用非球面。在本实施方式中，通过全部透镜面形成为适当的非球面，良好地校正各像差。另外，与采用接合透镜时相比，因为能够减少工时，所以能够以低成本进行制作。
另外，本实施方式的摄像镜头在所有的透镜中采用塑料材料从而容易进行制造，且能够以低成本进行大批量生产。
另外，所采用的透镜材料并不限定于塑料材料。通过采用玻璃材料，能够期待更高性能化。并且，优选将所有的透镜面形成为非球面，但也可以根据所要求的性能而采用容易制造的球面。
而且，本实施方式所涉及的摄像镜头，孔径光阑ST以外，也可以配置将遮光圈SH于透镜之间。实现低F值化的情况下，难以进行轴外的各像差、尤其彗差的校正。为了解决这个问题，孔径光阑ST以外，通过配置遮光圈SH，隔断最大像高附近的一部光线，能够抑制彗差。实施例3及实施例4所示配置将遮光圈SH于第三透镜L3与第四透镜L4之间的例子，F值为1.5程度，能够获得良好的光学性能。
本实施方式中的摄像镜头满足以下的条件式(1)至(26)，从而发挥较佳的效果。
(1)40＜νd7＜70
(2)TTL/ih＜2.0
(3)1.50＜νd5/νd6＜3.50
(4)0.30＜r2/f＜4.00
(5)-0.90＜r9/f＜0
(6)0.20＜r14/f＜0.60
(7)0.50＜(T1/TTL)×100＜1.20
(8)-8.00＜f1/f＜-2.30
(9)1.00＜f1/f＜2.20
(10)0.50＜f2/f＜1.90
(11)-5.30＜f3/f＜-1.30
(12)0.70＜f5/f＜2.50
(13)-2.00＜f7/f＜-0.70
(14)-1.00＜r3/r4＜0.20
(15)1.10＜r5/r6＜2.50
(16)1.00＜r9/r10＜2.40
(17)-0.50＜r11/r12＜5.00
(18)1.5＜T3/T4＜3.3
(19)0.04＜D1/f＜0.08
(20)0.06＜D5/f＜0.18
(21)0.07＜D6/f＜0.15
(22)0.11<(Sag2F+Sag3R-Sag4F)/f<0.30
(23)TTL/EPD≤2.6
(24)0.12<Bf/TTL<0.28
(25)0.04<(T1+T2)/Σ13d<0.12
(26)0.80＜f123/f＜1.50
其中，
TTL：光学总长，
f：摄像镜头整个系统的焦距，
f1：第一透镜的焦距，
f2：第二透镜的焦距，
f3：第三透镜的焦距，
f5：第五透镜的焦距，
f7：第七透镜的焦距，
f123：第一透镜、第二透镜与第三透镜的合成焦距，
r2：第一透镜的像侧面的近轴曲率半径，
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，
r5：第三透镜的物侧面的近轴曲率半径，
r6：第三透镜的像侧面的近轴曲率半径，
r9：第五透镜的物侧面的近轴曲率半径，
r10：第五透镜的像侧面的近轴曲率半径，
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，
r14：第七透镜的像侧面的近轴曲率半径，
D1：第一透镜的光轴上的厚度，
D5：第五透镜的光轴上的厚度，
D6：第六透镜的光轴上的厚度，
T1：第一透镜的像侧面至第二透镜的物侧面为止的光轴X上的距离，
T2：第二透镜的像侧面至第三透镜的物侧面为止的光轴X上的距离，
T3：第三透镜的像侧面至第四透镜的物侧面为止的光轴上的距离，
T4：第四透镜的像侧面至第五透镜的物侧面为止的光轴上的距离，
Σ13d：第一透镜的物侧面至第三透镜的像侧面为止的光轴X上的距离，
νd5：第五透镜相对于d线的色散系数，
νd6：第六透镜相对于d线的色散系数，
νd7：第七透镜相对于d线的色散系数，
Sag2F：第二透镜的物侧面的有效直径端的表面轮廓量，
Sag3R：第三透镜的像侧面的有效直径端的表面轮廓量，
Sag4F：第四透镜的物侧面的有效直径端的表面轮廓量，
Bf：后焦距，
EPD：入射光瞳直径，
ih：最大像高。
此外，没必要全部满足上述各条件式，通过单独满足每个条件式，能够得到与各条件式相对应的作用效果。
另外，本实施方式中摄像镜头满足以下的条件式(1a)至(26a)，从而发挥更佳的效果。
(1a)40＜νd7＜60
(2a)TTL/ih＜1.75
(3a)1.8＜νd5/νd6＜2.8
(4a)0.30＜r2/f＜3.7
(5a)-0.75＜r9/f＜0
(6a)0.25＜r14/f＜0.53
(7a)0.55＜(T1/TTL)×100＜1.00
(8a)-5.00＜f1/f＜-2.80
(9a)1.20＜f1/f＜2.00
(10a)0.63＜f2/f＜1.70
(11a)-4.90＜f3/f＜-1.55
(12a)0.85＜f5/f＜2.20
(13a)-1.80＜f7/f＜-0.80
(14a)-0.85＜r3/r4＜0.10
(15a)1.50＜r5/r6＜2.40
(16a)1.30＜r9/r10＜2.20
(17a)-0.32＜r11/r12＜4.50
(18a)1.8＜T3/T4＜3.0
(19a)0.04＜D1/f＜0.07
(20a)0.08＜D5/f＜0.17
(21a)0.07＜D6/f＜0.13
(22a)0.12<(Sag2F+Sag3R-Sag4F)/f<0.27
(23a)TTL/EPD≤2.40
(24a)0.14<Bf/TTL<0.26
(25a)0.05<(T1+T2)/Σ13d<0.11
(26a)1.00＜f123/f＜1.35
其中，各条件式的符号与前段中的说明相同。
本实施方式中，在透镜面的非球面上采用的非球面形状在将光轴方向的轴设为Z，将与光轴正交的方向的高度设为H，将近轴曲率半径设为R，将圆锥系数设为k，将非球面系数设为A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16时，通过数学式1来表示。
[数学式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表示摄像镜头整个系统的焦距，Fno表示F值，ω表示半视场角，ih表示最大像高，TTL表示光学总长。并且，i表示从物体侧数起的面序号，r表示近轴曲率半径，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，在面序号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
单位mm
f＝4.20
Fno＝1.67
ω(°)＝39.5
ih＝3.53
TTL＝5.23
面数据
组成透镜数据
非球面数据
实施例1的摄像镜头如表8所示，满足条件式(1)至(8)，(10)至(26)。
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上的d线的像差量(实线)、及子午像面T上的d线的像差量(虚线)(图4、图6、图8、图10、图12及图14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
单位mm
f＝4.09
Fno＝1.84
ω(°)＝38.3
ih＝3.28
TTL＝5.22
面数据
组成透镜数据
非球面数据
实施例2的摄像镜头如表8所示，满足条件式(2)至(8)，(10)至(26)。
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
单位mm
f＝4.25
Fno＝1.48
ω(°)＝37.2
ih＝3.28
TTL＝5.20
面数据
组成透镜数据
非球面数据
实施例3的摄像镜头如表8所示，满足条件式(2)至(8)，(10)至(26)。
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
单位mm
f＝4.25
Fno＝1.47
ω(°)＝39.1
ih＝3.53
TTL＝5.17
面数据
组成透镜数据
非球面数据
实施例4的摄像镜头如表8所示，满足条件式(1)至(8)，(10)至(26)。
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
单位mm
f＝4.21
Fno＝2.13
ω(°)＝39.5
ih＝3.53
TTL＝5.01
面数据
组成透镜数据
非球面数据
实施例5的摄像镜头如表8所示，满足条件式(1)至(7)，(9)至(26)。
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
单位mm
f＝3.95
Fno＝1.95
ω(°)＝39.2
ih＝3.28
TTL＝4.82
面数据
组成透镜数据
非球面数据
实施例6的摄像镜头如表8所示，满足条件式(1)至(7)，(9)至(26)。
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
单位mm
f＝4.24
Fno＝1.95
ω(°)＝39.3
ih＝3.53
TTL＝5.21
面数据
组成透镜数据
非球面数据
实施例7的摄像镜头如表8所示，满足条件式(1)至(7)，(9)至(26)。
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。
表8示出实施例1至实施例7所涉及的条件式(1)至(26)的值。
[表8]
产业上的可利用性
将本发明所涉及的摄像镜头应用于附设有相机功能的产品的情况下，能够有助于该相机的广角化、低背化以及低F值化，并且能够实现相机的高性能化。
Claims (7)
1.一种摄像镜头，其特征在于，从物侧朝向像侧依次由以下部件组成：
第一透镜，在光轴附近具有负的光焦度；
孔径光阑；
第二透镜，在光轴附近具有正的光焦度；
第三透镜，在光轴附近具有负的光焦度；
第四透镜；
第五透镜，在光轴附近具有正的光焦度；
第六透镜，在光轴附近具有正的光焦度且双面形成为非球面；以及
第七透镜，在光轴附近具有负的光焦度，像侧面在光轴附近凹面朝向像侧且形成为在光轴上以外的位置具有极点的非球面；
所述第五透镜的像侧面在光轴附近凸面朝向像侧，满足以下的条件式(1)：
(1)40＜vd7＜70
其中，
vd7：第七透镜相对于d线的色散系数；
在上述摄像镜头中，满足以下的条件式(5)，
(5)-0.90＜r9/f＜0
其中，
r9：第五透镜的物侧面的近轴曲率半径，
f：摄像镜头整个系统的焦距；
摄像镜头具有从第一透镜至第三透镜的前群和从第四透镜至第七透镜的后群；前群具有正的合成光焦度。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述第一透镜的形状形成为在光轴附近凸面朝向物侧的弯月形状。
3.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面在光轴附近凸面朝向物侧。
4.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述第六透镜的物侧面在光轴上以外的位置具有极点。
5.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述第七透镜的物侧面形成为在光轴上以外的位置具有极点的非球面。
6.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述第二透镜的形状形成为在光轴附近凸面朝向物侧和像侧的双凸形状。
7.根据权利要求6所述的摄像镜头，其特征在于，满足以下的条件式(2)：
(2)TTL/ih＜2.0
其中，
TTL：光学总长，
ih：最大像高。
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