CN201289539Y - 摄像透镜及使用该摄像透镜的摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种摄像透镜,该摄像透镜在广角化及小型化的同时提高光学性能。该摄像透镜从物体侧起依次配置:具有负的光焦度的第1透镜(L1)、具有负的光焦度的第2透镜(L2)、第3透镜(L3)、具有正的光焦度的第4透镜(L4)、具有正的光焦度的第5透镜(L5)、及具有负的光焦度的第6透镜(L6)。在第2透镜(L2)到第6透镜(L6)中的任意3片中,各透镜的至少1个透镜面呈非球面,将第3透镜(L3)及第6透镜(L6)由对d线的阿贝数为45以下的材料形成。
Description
技术领域
本实用新型涉及使被摄体的像成像的摄像透镜及使用该摄像透镜的摄像装置。
背景技术
从过去公知有用于车载用、手机用、监视用等的摄像装置的小型化、轻量化的广角的摄像透镜。这种摄像透镜将作为被摄体的物体的像成像在CCD元件或CMOS元件等的摄像元件的受光面上。
此外,作为谋求小型化、轻量化的广角的摄像透镜,已知由6片透镜构成且第3透镜由玻璃材料形成的摄像透镜(参照专利文献1)、和由包含塑料接合透镜的5~6片透镜构成的摄像透镜(参照专利文献2)。此外,申请人申请了专利文献3记载的摄像透镜的发明专利。
专利文献1:日本专利公开2007—249073号公报
专利文献2:日本专利公开2006—284620号公报
专利文献3:日本专利申请2007—261626号
但是,如专利文献1~3那样,若第3透镜由玻璃材料形成,则成本升高。此外,通过在第3透镜中使用非球面透镜,从而可以很好地补正像面弯曲。
专利文献2记载的技术是使用塑料非球面透镜彼此的接合透镜。若接合透镜使用非球面,则制造成本升高。
然而,近年来CCD元件和CMOS元件等的摄像元件的小型化、高像素化急速发展。随之,要求将用于车载用、手机用、监视用等的摄像装置的摄像透镜进一步广角化、小型化的同时使其像差减小。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述情况做出的,其目的在于,提供一种在能够广角化及小型化的同时提高光学性能的摄像透镜及使用该摄像透镜的摄像装置。
本实用新型的第1摄像透镜的特征在于,从物体侧起顺次包括具有负的光焦度的第1透镜、具有负的光焦度的第2透镜、第3透镜、具有正的光焦度的第4透镜、具有正的光焦度的第5透镜、及具有负的光焦度的第6透镜;从第2透镜到第6透镜中的各透镜的至少1个透镜面呈非球面;第3透镜及第6透镜由对d线的阿贝数为45以下的材料形成。
本实用新型的第2摄像透镜的特征在于,从物体侧起顺次包括:第1透镜,具有负的光焦度,是凹面朝向像侧的弯月透镜;第2透镜,至少像侧的透镜面呈非球面,该透镜面的中心部呈凹面且有效直径周边部的负的光焦度小于上述中心部;第3透镜,至少1个透镜面呈非球面;第4透镜,具有正的光焦度,至少1个透镜面呈非球面;第5透镜,具有正的光焦度,至少1个透镜面呈非球面;及第6透镜,具有负的光焦度,至少1个透镜面呈非球面。
上述第1摄像透镜及第2摄像透镜优选在第3透镜和第4透镜之间配置有光阑。
优选上述第3透镜具有正的光焦度,物体侧的透镜面的中心部呈凸面。
优选上述第1透镜是玻璃透镜,从第2透镜到第6透镜的各透镜是塑料透镜。
上述第1摄像透镜及第2摄像透镜优选满足条件式(1):2.0<f56/f<5.5。
其中,f是上述摄像透镜整个系统的焦距,f56是上述第5透镜和第6透镜的合成焦距。
上述第1摄像透镜及第2摄像透镜优选满足条件式(2):2.5<(D4+D5)/f<5.5。
其中,f是上述摄像透镜整个系统的焦距,D4是上述第2透镜和第3透镜之间的空气间隔,D5是上述第3透镜的中心厚度。
上述第1摄像透镜及第2摄像透镜优选满足条件式(3):4.0<f3/f<9.0。
其中,f是上述摄像透镜整个系统的焦距,f3是上述第3透镜的焦距。
作为优选,就上述第2透镜的像侧的透镜面而言,透镜面的中心部呈凹面,有效直径周边部的负的光焦度小于上述中心部。
作为优选,上述第2透镜的物体侧的透镜面,透镜面的中心部呈凸面且有效直径周边部的正的光焦度小于该中心部,或者该透镜面的中心部呈凸面且有效直径周边部具有负的光焦度。
作为优选,上述第3透镜的物体侧的透镜面,透镜面的中心部呈凸面,在有效直径内具有正的光焦度大于上述中心部的区域。
作为优选,上述第5透镜的像侧的透镜面,透镜面的中心部呈凸面,有效直径周边部的正的光焦度小于该中心部。
作为优选,上述第6透镜的物体侧的透镜面,透镜面的中心部呈凹面且有效直径周边部的负的光焦度小于该中心部。
作为优选,上述第6透镜的像侧的透镜面,透镜面的中心部呈凸面且有效直径周边部的正的光焦度小于中心部。
上述第1摄像透镜及第2摄像透镜优选满足条件式(4):11<L/f<18。
其中,f是上述摄像透镜整个系统的焦距,L是从上述第1透镜的物体侧的透镜面到成像面的距离。
本实用新型的摄像装置的特征在于,具备第1摄像透镜或第2摄像透镜、和将该摄像透镜所形成的光学像变换成电信号的摄像元件。
“透镜面的有效光线直径”是表示通过透镜面的有效光线中的通过最外侧(从光轴最远的位置)的光线与该透镜面的交点所描画的圆的直径。而且,通过上述透镜面的有效光线是用于被摄体的像的成像的光线。
这里,透镜面的有效光线直径和透镜面的有效直径一致。
而且,“透镜面的有效直径周边部”表示通过透镜面的有效直径内的所有光线中的、通过最外侧(从透镜的光轴最远的位置)的光线与透镜面相交的该透镜面上的部位。
而且,“具有正的光焦度的透镜”表示该透镜是在近轴量区具有正的光焦度的透镜。
此外,“具有负的光焦度的透镜”表示该透镜是在近轴量区具有负的光焦度的透镜。
此外,“透镜面的中心部呈凸面、且有效直径周边部的正的光焦度小于上述中心部”表示有效直径周边部和中心部均呈凸面、且有效直径周边部的曲率半径的值的绝对值大于该中心部的曲率半径的值的绝对值的情况。
此外,“透镜面的中心部呈凸面、且有效直径周边部的正的光焦度大于上述中心部”表示有效直径周边部和中心部均呈凸面、且有效直径周边部的曲率半径的值的绝对值小于该中心部的曲率半径的值的绝对值的情况。
另外,“透镜面的中心部呈凸面且在有效直径周边部具有负的光焦度”表示透镜面的中心部呈凸面且有效直径周边部呈凹面的情况。
而且,“透镜面的中心部呈凹面、且有效直径周边部的负的光焦度小于上述中心部”表示有效直径周边部和中心部均呈凹面、且有效直径周边部的曲率半径的值的绝对值大于该中心部的曲率半径的值的绝对值的情况。
另外,“透镜面的中心部呈凹面且在有效直径周边部具有正的光焦度”表示透镜面的中心部呈凹面且有效直径周边部呈凸面的情况。
“有效直径周边部的光焦度小于透镜面的中心部的光焦度”表示有效直径周边部和中心部均呈凸面、且有效直径周边部的正的光焦度小于中心部的情况,或者有效直径周边部和中心均呈凹面、且有效直径周边部的负的光焦度小于中心部的情况。
“透镜面的中心部呈凹面、且有效直径周边部的负的光焦度大于上述中心部”表示有效直径周边部和中心部均呈凹面、且有效直径周边部的曲率半径的绝对值小于该中心部的曲率半径的绝对值的情况。
“透镜面的中心部呈凸面,在透镜面的中心部和有效直径周边部之间具有正的光焦度大于上述中心部的区域”表示如下结构:从该透镜面的中心部到有效直径周边部的范围整个面呈凸面,在中心部和有效直径周边部之间具有曲率半径的值的绝对值比中心部的曲率半径的值的绝对值减小的区域。
而且,中心部的曲率半径表示透镜面与光轴相交的位置的透镜面的曲率半径。
此外,用绝对值表示曲率半径的值的理由是为了明确曲率半径的大小关系。
若采用本实用新型的第1摄像透镜及利用该摄像透镜的摄像装置,从物体侧起顺次配置具有负的光焦度的第1透镜、具有负的光焦度的第2透镜、第3透镜、具有正的光焦度的第4透镜、具有正的光焦度的第5透镜、及具有负的光焦度的第6透镜;从第2透镜到第6透镜中的各透镜的至少1个透镜面呈非球面;第3透镜及第6透镜由对d线的阿贝数为45以下的材料形成,因此,可以广角化及小型化的同时提高光学性能。
通过在最靠物体侧配置负的第1透镜、第2透镜,从而可以捕获以较大的视场角入射的光线,能够将光学系统广角化。通过将第2透镜的至少单侧的面做成非球面,从而可以良好地补正各种像差的同时,可以将透镜系统小型化。在第2透镜中,轴上光线和轴外光线被分离,由此,若将该透镜面做成非球面,则有利于像差补正,畸变的补正也比较容易。
而且,第1透镜也将轴上光线和轴外光线分离,但是,作为配置在透镜系统的最靠物体侧的第1透镜L1的材料如后述地优选使用玻璃材料。此外,第1透镜在透镜系统中成为最大口径的透镜。根据这些情况,将容易适用塑料材质的第2透镜做成非球面透镜,在透镜的制作上及像差补正上是优选的。
此外,从上述第2透镜到第6透镜中的各透镜的至少1个透镜面呈非球面,从而良好地补正球面像差、像面弯曲、慧形像差的同时,可以将透镜系统小型化。
将第3透镜及第6透镜由对d线的阿贝数为45以下的材料形成,从而可以良好地补正轴向色像差和倍率色像差。
若采用本实用新型的第2摄像透镜及利用该摄像透镜的摄像装置,从物体侧起依次配置有:第1透镜,具有负的光焦度,是凹面朝向像侧的弯月透镜;第2透镜,至少像侧的透镜面呈非球面,像侧的透镜面的中心部呈凹面且有效直径周边部的负的光焦度小于中心部;第3透镜,至少1个透镜面呈非球面;第4透镜,具有正的光焦度,至少1个透镜面呈非球面;第5透镜,具有正的光焦度,至少1个透镜面呈非球面;及第6透镜,具有负的光焦度,至少1个透镜面呈非球面,所以可广角化及小型化的同时提高光学性能。
通过从最靠物体侧依次配置负的第1透镜、第2透镜,从而能够捕获以较大的视场角入射的光线,能够将光学系统广角化。通过将第1透镜做成凹面朝向像侧的弯月透镜,从而可以良好地补正像面弯曲。
通过在第2透镜中至少将像侧的面做成非球面,可以良好地补正各种像差的同时,能够将透镜系统小型化。通过第2透镜将轴上光线和轴外光线分离,所以若将该透镜做成非球面,则在像差的补正上有利,畸变的补正也比较容易。
而且,第1透镜也将轴上光线和轴外光分离,但是作为配置于透镜系统的最靠物体侧的第1透镜的材质如后所述地优选使用玻璃材料。此外,第1透镜在透镜系统中成为最大口径的透镜。根据这些情况,将容易适用塑料材质的第2透镜做成非球面透镜的方案在透镜的制作上及像差补正上是优选的。
将第2透镜形成为:像侧的面做成非球面、该透镜面的中心部呈凹面、且有效直径周边部的负的光焦度小于其中心部的形状,从而能够使通过第2透镜的周边的光线不急剧地弯曲就会聚,所以可以良好地补正畸变。
此外,将第3透镜做成至少1个透镜面呈非球面的透镜,从而可以良好地补正像曲弯曲。
将第4透镜、第5透镜都做成至少单侧的面为非球面的且具有正的光焦度的透镜,将第6透镜做成至少单侧的面为非球面的具有负的光焦度的透镜,在第3透镜和第4透镜之间配置光阑,从而可以良好地补正球面像差、像面弯曲、慧形像差的同时,将透镜系统小型化。
附图说明
图1是表示本实用新型的摄像透镜的简要结构的图。
图2是对图1附加用于说明的辅助线等的图。
图3是表示实施例1的摄像透镜的简要结构的截面图。
图4是表示实施例2的摄像透镜的简要结构的截面图。
图5是表示实施例3的摄像透镜的简要结构的截面图。
图6是表示实施例4的摄像透镜的简要结构的截面图。
图7是表示实施例1的摄像透镜的基本数据的图。
图8是表示实施例2的摄像透镜的基本数据的图。
图9是表示实施例3的摄像透镜的基本数据的图。
图10是表示实施例4的摄像透镜的基本数据的图。
图11是按每个实施例表示与条件式(1)~(9)中的各参数对应的值的图。
图12是表示实施例1的摄像透镜的各种像差的图。
图13是表示实施例2的摄像透镜的各种像差的图。
图14是表示实施例3的摄像透镜的各种像差的图。
图15是表示实施例4的摄像透镜的各种像差的图。
图中,10—摄像元件,20—摄像透镜,L1—第1透镜,L2—第2透镜,L3—第3透镜,L4—第4透镜,L5—第5透镜,L6—第6透镜。
具体实施方式
下面,参照附图详细地说明本实用新型的摄像透镜及使用该摄像透镜的摄像装置的实施方式。
图1是表示利用本实用新型的摄像透镜的摄像装置的简要结构的截面图,图2是对图1附加用于说明的辅助线等的图。
图示的摄像透镜20主要是对汽车的前方、侧方、后方等的状况进行拍摄的车载用摄像装置所使用的广角的摄像透镜,将被摄体的像成像在由CCD或CMOS等构成的摄像元件10的受光面Jk上。该摄像元件10将摄像透镜20所形成的光学像变换成电信号,得到表示该光学像的图像信号。
[关于摄像透镜的基本结构及其作用、效果]
首先,对摄像透镜20的基本结构进行说明。摄像透镜20沿着光轴Z1从物体侧起依次具备第1透镜L1、第2透镜L2、第3透镜L3、孔径光阑St、第4透镜L4、第5透镜L5、第6透镜L6、光学部件Cg1。
而且,在此,对第1透镜L1~第6透镜L6的各透镜是单透镜的情况进行说明,但是,这些透镜不限于单透镜,也可以是接合透镜。
在通过该摄像透镜20使表示被摄体的物体的像成像的成像面R16上如上所述那样配置有摄像元件10的受光面Jk。
此外,在将摄像透镜应用于摄像装置时,根据安装透镜的照相机侧的结构,优选配置盖玻璃、低通滤光片或红外线截止滤光片等,在图1中示出将这些设想的平行平板状的光学部件Cg1配置在透镜系统和摄像元件10之间的例子。
而且,取代在透镜系统和摄像元件之间配置低通滤光片或要截止特定的波段的各种滤光片等,可以在第1透镜L1~第6透镜L6中的相邻的透镜之间配置这些各种滤光片。或者,可以在第1透镜L1~第6透镜L6的任意的透镜面上形成发挥与各种滤光片相同的作用的涂层。
而且,图1中的符号R1~R16表示如下的构成因素。即,R1和R2表示第1透镜L1的物体侧的透镜面和像侧的透镜面,R3和R4表示第2透镜L2的物体侧的透镜面和像侧的透镜面,R5和R6表示第3透镜L3的物体侧的透镜面和像侧的透镜面,R7表示孔径光阑St的孔径部,R8和R9表示第4透镜L4的物体侧的透镜面和像侧的透镜面,R10和R11表示第5透镜L5的物体侧的透镜面和像侧的透镜面,R12和R13表示第6透镜L6的物体侧的透镜面和像侧的透镜面,R14和R15表示光学部件Cg1的物体侧的表面和像侧的表面,R16表示如上那样与摄像透镜20的受光面Jk一致的成像面。
此外,各透镜面R1~R6、透镜面R8~R13分别是由在从与光轴相交的中心部一直到有效直径周边部的范围圆滑连接的曲面形成的透镜面,不是具有阶差等的不连续的区域的透镜面。
就摄像透镜20而言,第1透镜L1具有负的光焦度,第2透镜L2具有负的光焦度,第4透镜L4具有正的光焦度,第5透镜L5具有正的光焦度,第6透镜L6具有负的光焦度。
而且,该摄像透镜20的第2透镜L2、第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5及第6透镜,各个透镜的至少一个透镜面呈非球面,第3透镜及第6透镜由对d线的阿贝数为45以下的材料形成。
通过将形成第3透镜L3的材料对d线的阿贝数设为45以下,从而良好地补正倍率色像差变得容易。但是,若形成第3透镜L3的材料对d线的阿贝数超过45,则倍率色像差的补正变得困难。
通过将形成第6透镜L6的材料对d线的阿贝数设为45以下,从而良好地补正轴向色像差变得容易。但是,若形成第6透镜L6的材料对d线的阿贝数超过45,则轴向色像差补正变得困难。
而且,作为形成第3透镜L3或第6透镜L6的材料,可以使用帝人化成株式会社制的聚碳酸酯树脂、PanliteSP-1516(该公司产品名称、“Panlite”是该公司注册商标)。该材料具有折射率为1.6以上、阿贝数小到25.5、且光学变形小的特征。
通过对第3透镜L3或第6透镜L6使用该材料,可以良好地补正倍率色像差和轴向色像差的同时,能够将由成型时生成的变形所造成的影响抑制为最小限,例如,使用于超过100万像素那样的高像素的摄像元件用的透镜,也能够得到良好的图像。
此外,将第2透镜到第6透镜做成各个透镜的至少1个透镜面呈非球面,从而可以是广角的同时良好地补正球面像差(也称球差)、像面弯曲(也称场曲)、慧形像差(也称慧差)及畸变。
此外,上述摄像透镜20可以构成如下。
即,摄像透镜20沿着光轴Z1从物体侧起依次配置有:第1透镜L1,具有负的光焦度,是凹面朝向像侧的弯月透镜;第2透镜L2,至少像侧的透镜面呈非球面,像侧的透镜面的中心部呈凹面且有效直径周边部的负的光焦度小于中心部;第3透镜L3,至少1个透镜面呈非球面;第4透镜L4,具有正的光焦度,至少1个透镜面呈非球面;第5透镜L5,具有正的光焦度,至少1个透镜面呈非球面;及第6透镜L6,具有负的光焦度,至少1个透镜面呈非球面。
将第2透镜L2的像侧的透镜面如上那样构成,从而可以良好地补正畸变。
此外,第6透镜L6具有负的光焦度,因此可以更好地补正轴向色像差。
而且,构成透镜的透镜面的中心部是与通过该透镜的光轴相交的透镜面上的部位(光轴和透镜面的交点)。
本实用新型的摄像透镜可以满足上述2种基本结构中的任1个,也可以满足上述2种基本结构的两者。
若采用上述摄像透镜具备的基本结构,能够将摄像透镜广角化及小型化的同时提高该摄像透镜的光学性能。
[关于对摄像透镜的基本结构进一步限定的结构及其作用、效果]接着,说明对该摄像透镜20具备的上述基本结构进一步限定的构成因素及其作用、效果。而且,进一步限定基本结构的这些构成因素对本实用新型的摄像透镜来说不是必要的结构。
[关于用条件式限定上述基本结构的结构和其作用、效果]
首先,对进一步限定摄像透镜的基本结构的、以下的条件式(1)~(9)和其作用、效果进行说明。而且,本申请实用新型的摄像透镜可以仅满足条件式(1)~(9)中的1个,或者可以满足条件式(1)~(9)中的2个以上的组合。
而且,在条件式(1)~(9)中用记号表示的各参数据的意思归纳如下所示。
f:摄像透镜整个系统的焦距,即,第1透镜L1~第6透镜L6的合成焦距
f1:第1透镜的焦距
f2:第2透镜的焦距
f3:第3透镜的焦距
f4:第4透镜的焦距
f5:第5透镜的焦距
f6:第6透镜的焦距
f12:第1透镜、第2透镜的合成焦距
f56:第5透镜、第6透镜的合成焦距
f123:第1透镜、第2透镜、第3透镜的合成焦距
f456:第4透镜、第5透镜、第6透镜的合成焦距
D1:第1透镜的中心厚度
D4:第2透镜和第3透镜的空气间隔
D5:第3透镜的中心厚度
vd3:第3透镜对d线的阿贝数
vd5:第5透镜对d线的阿贝数
vd6:第6透镜对d线的阿贝数
L:从第1透镜的物体侧的透镜面到成像面的距离。
其中,上述距离L的值是后截距距离量按空气换算长度表示的值与上述距离L值中的除后截距距离量以外的值按实际长度表示的值相加后的值。
而且,后截距距离Bf是从第6透镜L6的像侧的透镜面R13到成像面R16的空气换算长度。
◇条件式(1):2.0<f56/f<5.5是有关像差补正的式子。
若将透镜系统构成为满足条件式(1),则能够容易地进行色像差及像面弯曲的补正。
但是,若将透镜系统构成为f56/f的值超过条件式(1)的上限,即,满足f56/f≥5.5的条件式,则难以良好地补正色像差。
另一方面,若将透镜系统构成为f56/f的值小于条件式(1)的下限,即,满足2.0≥f56/f的条件式,则难以良好地补正像面弯曲。
◇条件式(2):2.5<(D4+D5)/f<5.5是有关像差的补正或透镜系统的大小的式子。
若将透镜系统构成为满足条件式(2),可以良好地补正球面像差、畸变像差、慧形像差,而且,后截距距离取得长,所以能够增大视场角的同时作为摄像透镜得到充分的光学性能。
但是,若将透镜系统构成为(D4+D5)/f的值超过条件式(2)的上限,则第1透镜的物体侧的透镜面的直径增大、且透镜整体长度也变长而难以小型化。
另一方面,将透镜系统构成为(D4+D5)/f的值小于条件式(2)的下限,不能良好地补正球面像差、慧形像差,难以构成明亮(F值小)的透镜。
条件式(3):4.0<f3/f<9.0是有关倍率色像差和后截距距离的式子。
若将透镜系统构成为满足条件式(3),可以不缩短后截距距离而良好地补正倍率色像差。
但是,若将透镜系统构成为f3/f的值超过条件式(3)的上限,则难以良好地补正倍率色像差。
另一方面,将透镜系统构成为f3/f的值小于条件式(3)的下限,则能够良好地补正倍率的色像差、但后截距距离变短,难以在摄像元件10和摄像透镜20之间插入各种滤光片。
条件式(4):11<L/f<18是有关视场角和装置尺寸的式子。
若将透镜系统构成为满足条件式(4),可以实现小型且宽视场角的透镜系统。
但是,若将透镜系统构成为L/f的值超过条件式(4)的上限,则容易实现广角化、但透镜系统会大型化。
另一方面,将透镜系统构成为L/f的值小于条件式(4)的下限,则能够将透镜系统小型化,但难以实现广角化。
◇条件式(5):—4.2<f6/f<—1.0是有关倍率色像差及轴向色像差的式子。
若将透镜系统构成为满足条件式(5),可以良好地补正倍率色像差及轴向色像差。
但是,若将透镜系统构成为f6/f的值超过条件式(5)的上限,则倍率色像差增大。
另一方面,将透镜系统构成为f6/f的值小于条件式(5)的下限,则第5透镜具有的负光焦度减小,不能够良好地补正轴向色像差。
◇条件式(6):—2.0<f12/f<—1.0是有关视场角、装置尺寸、及像差的式子。
若将透镜系统构成为满足条件式(6),则可以不增大像面弯曲而实现小型且宽视场角的透镜系统。
但是,若将透镜系统构成为f12/f的值超过条件式(6)的上限,则能够容易实现广角化,但像面弯曲增大。
另一方面,将透镜系统构成为f12/f的值小于条件式(6)的下限,则对于配置在物体侧的具有负的光焦度的第1透镜及第2透镜而言,负的光焦度减小,所以通过这些透镜的光线不能够较大地弯曲,难以兼顾广角化和透镜系统的小型化。
条件式(7):vd5/vd6>1.5是有关轴向色像差和倍率色像差的式子。
若将透镜系统构成为满足条件式(7),则可以同时良好地补正轴向色像差和倍率色像差。
但是,若将透镜系统构成为vd5/vd6的值小于条件式(7)的下限,则难以同时良好地补正轴向色像差和倍率色像差。
条件式(8):—2.5<f123/f456<—0.5是有关视场角、后截距距离、及像差的式子。
若将透镜系统构成为满足条件式(8),则不用增大像面弯曲而可以兼顾广角化和规定长度的后截距距离的确保。
但是,若将透镜系统构成为f123/f456的值超过条件式(8)的上限,则容易实现广角化、但像面弯曲增大,难以成像良好的像。
另一方面,将透镜系统构成为f123/f456的值小于条件式(8)的下限,则难以兼顾广角化和规定长度的后截距距离的确保。若后截距距离缩短,难以在像侧的透镜面和摄像元件的受光面之间插入盖玻璃或各种滤光片。
条件式(9):0.8<D1/f是有关第1透镜的耐冲击性的式子。
若将透镜系统构成为满足条件式(9),可以提高例如以车载等的用途使用时的第1透镜对各种冲击的强度。
但是,若将透镜系统构成为D1/f的值小于条件式(9)的下限,则第1透镜变薄且变得易碎。
《关于限定上述基本结构的其它的构成因素、和其作用、效果》
以下,对限定摄像透镜的上述条件式以外的构成因素、及其作用、效果进行说明。
关于有关透镜的形成材料的进一步限定
通过将第1透镜做成玻璃透镜,从而可以制作耐气候性高且不容易碎的摄像透镜。通过由塑料材料制作从第2透镜到第6透镜的各透镜,从而可以准确地再现非球面形状,而且,可以使透镜系统廉价、轻量。
为了良好地补正倍率色像差,优选第3透镜L3及第6透镜L6的材质对d线的阿贝数为30以下。
而且,为了良好地补正轴向色像差,优选第3透镜L3及第6透镜L6的材质对d线的阿贝数为28以下。
优选第1透镜、第2透镜、第4透镜、第5透镜的材质对d线的阿贝数为40以上。通过这样,抑制色像差的发生,可以得到良好的分辨性能。
关于有关孔径光阑的构成因素的限定
孔径光阑St优选配置在第3透镜L3和第4透镜L4之间。
可以将孔径光阑St配置在第3透镜L3和第4透镜L4之间,从而使整个透镜系统小型化。
关于有关第1透镜的构成因素的限定
例如,在车载照相机或监视照相机那样的严格的环境下使用的摄像透镜,作为第1透镜优选使用耐水性、耐酸性、耐药品性优良的材质。
作为用于形成第1透镜的材料,优选使用日本光学玻璃工业会标准(日本光学硝子工業会規格)的粉末法耐水性为1级到4级的材料。
另外,作为用于形成第1透镜的材料,优选使用日本光学玻璃工业会标准的粉末法耐酸性为1级到4级的材料。
此外,作为形成第1透镜的材料,优选使用坚硬的材质。例如,作为第1透镜的形成材料优选使用玻璃材料,也可以使用透明的陶瓷材料。
通过将第1透镜L1做成玻璃透镜,从而可以制作耐气候性高且不易碎的摄像透镜。
而且,第1透镜L1不限于做成玻璃球面透镜的情况,该第1透镜L1的单侧的透镜面或两侧的透镜面可以由非球面构成。通过将第1透镜L1做成非球面玻璃透镜,从而可以形成耐水性、耐酸性、耐药品性等优良、并且可以更良好地补正各种像差的摄像透镜。
可以在比第1透镜更靠物体侧配置保护透镜的盖玻璃,或者可以在第1透镜物体侧的透镜面配置提高耐气候性的硬涂层、玻璃质的薄膜那样的构件。
采用在比第1透镜更靠物体侧配置盖玻璃等且第1透镜难以受到外部环境的影响的结构时,第1透镜可以做成塑料非球面透镜。在将第1透镜做成塑料非球面透镜时,能够更良好地补正像面弯曲、畸变。
关于有关第2透镜的构成因素的限定
第2透镜L2的物体侧的透镜面R3优选为非球面。
而且,第2透镜L2的物体侧的透镜面R3的中心部呈凸面(具有正的光焦度),有效直径周边部的正的光焦度小于中心部,或者优选有效直径周边部呈凹面(具有负的光焦度)。
如图2所示,上述“透镜面R3的中心部呈凸面(具有正的光焦度),有效直径周边部的正的光焦度小于中心部的结构(以下还称为透镜面R3的结构例)”是如下的结构。
即,将中心部呈凸面的透镜面R3的有效直径周边部上的点X3的法线H3和光轴Z1相交的点设为交点P3,将连接点X3和交点P3的线段X3-P3的长度作为透镜面R3的点X3的曲率半径的绝对值。此外,将透镜面R3和光轴Z1的交点设为中心部C3。这样设定时,上述透镜面R3的结构例是:透镜面R3在光轴Z1上(中心部C3)呈凸面(具有正的光焦度),透镜面R3的中心部C3的曲率中心E3及上述交点P3两者均比中心部C3更位于像侧,并且,线段X3—P3的长度(透镜面R3的点X3的曲率半径R3x的绝对值)大于透镜面R3的中心部C3的曲率半径R3c的绝对值。
而且,在图中示出以交点P3为中心、半径长度为线段X3-P3的长度的圆Sp1。此外,在图中示出以曲率中心E3为中心、半径长度为曲率半径R3c的绝对值的圆Sp2。
而且,用绝对值表示曲率半径的值的理由是为了明确曲率半径的大小关系。
此外,在透镜面R3以外的有关后述的透镜面的同样的说明中,省略该说明中使用的符号的图示。
在以后的说明中,用绝对值表示曲率半径的大小的理由与上述相同。
此外,“第2透镜的物体侧的透镜面,中心部具有正的光焦度,有效直径周边部具有负的光焦度(呈凹面)”是如下情况:表示透镜面R3的中心部C3的曲率中心的点E3比作为透镜面R3和光轴Z1的交点的中心部C3更位于像侧,表示作为上述透镜面R3上的有效直径周边部的点X3的曲率中心的点P3比中心部C3更位于物体侧。
如上所述,第2透镜L2的物体侧的透镜面R3的中心部呈凸面,使其有效直径周边部的正的光焦度比中心部弱,或者使有效直径周边部呈凹面,从而可以维持广角化的同时良好地补正像面弯曲。
优选第2透镜L2的像侧的透镜面R4做成非球面。
而且,第2透镜L2的像侧的透镜面R4优选中心部呈凹面(具有负的光焦度),在有效直径周边部其负的光焦度比中心部弱。
上述“透镜面R4的中心部呈凹面,有效直径周边部的负的光焦度比中心部弱的结构(下面,还称为透镜面R4的结构例)”是如下的结构。
即,将中心部呈凹面(具有负的光焦度)的透镜面R4的有效直径周边部上的点X4的法线H4和光轴Z1相交的点设为交点P4,将连接点X4和交点P4的线段X4-P4的长度作为透镜面R4的点X4的曲率半径的绝对值。此外,将透镜面R4和光轴Z1的交点设为中心部C4。这样设定时,上述透镜面R4的结构例是:透镜面R4在光轴Z1上(中心部C4)呈凹面(具有负的光焦度),透镜面R4的中心部C4的曲率中心E4及上述交点P4两者均比中心部C4更位于像侧,并且,线段X4—P4的长度(透镜面R4的点X4的曲率半径R4x的绝对值)大于透镜面R4的中心部C4的曲率半径R4c的绝对值。
如上所述,第2透镜的像侧的透镜面R4的中心部呈凹面,在其有效直径周边部使其负的光焦度比中心部弱,从而能够使通过第2透镜的周边的光线不急剧地弯曲而会聚,所以可以良好地补正畸变。
而且,将第2透镜L2的物体侧的透镜面R3的有效直径周边部X3上的曲率半径设为R3x时,该曲率半径R3x的绝对值(|X3—P3|)优选是中心部C3的曲率半径R3c的绝对值的1.5倍以上的值。
通过将曲率半径R3x的绝对值设为曲率半径R3c的绝对值1.5倍以上的值,从而可以使广角化容易的同时良好地补正像面弯曲。
此外,将第2透镜L2的像侧的透镜面R4的有效直径周边部X4上的曲率半径设为R4x时,该曲率半径R4x的绝对值(|X4—P4|)优选是中心部C4的曲率半径R4c的绝对值的1.5倍以上的值。
通过将曲率半径R4x的绝对值设为曲率半径R3c的绝对值的1.5倍以上的值,从而可以良好地补正畸变。
关于有关第3透镜的构成因素的限定
优选第3透镜L3具有正的光焦度,并且物体侧的透镜面R5的中心部呈凸面。通过这样,可以良好地补正像面弯曲。
第3透镜可以具有负的光焦度。
第3透镜L3的物体侧的透镜面R5优选为非球面。
此外,优选采用以下结构:第3透镜L3的物体侧的透镜面R5的中心部呈凸面(具有正的光焦度),在中心部和有效直径周边部之间具有正的光焦度比中心部强的区域。
上述“透镜面R5的中心部呈凸面,在中心部和有效直径周边部之间具有正的光焦度比中心部强的结构(以下还称为透镜面R5的结构例)”是如下的结构。
即,将中心部呈凸面(具有正的光焦度)的透镜面R5的有效直径上的某点X5A的法线H5A和光轴Z1相交的点设为交点P5A,将连接点X5A和交点P5A的线段X5A-P5A的长度设为透镜面R5的点X5A的曲率半径的绝对值。这样设定时,是在中心部和有效直径周边部之间具有曲率半径的绝对值比中心部小的区域的结构。
而且,第3透镜L3的物体侧的透镜面R5的中心部呈凸面,有效直径周边部的正的光焦度比中心部强也可。
上述“透镜面R5的中心部呈凸面,有效直径周边部的正的光焦度比中心部强的结构”是如下的结构。
即,将中心部呈凸面(具有正的光焦度)的透镜面R5的有效直径周边部上的点X5的法线H5和光轴Z1相交的点设为交点P5,将连接点X5和交点P5的线段X5-P5的长度设为透镜面R5的点X5的曲率半径的绝对值。此外,将透镜面R5和光轴Z1的交点设为中心部C5。这样设定时,上述透镜面R5的结构例是透镜面R5在光轴Z1上(中心部C5)呈凸面(具有正的光焦度),透镜面R5的中心部C5的曲率中心E5及上述交点P5两者均比中心部C5更位于像侧,并且,线段X5—P5的长度(透镜面R5的点X5的曲率半径R5x的绝对值)比透镜面R5的中心部C5的曲率半径R5c的绝对值小。
如上所述,第3透镜的物体侧的透镜面的中心部呈凸面,在中心部和有效直径周边部具有正的光焦度比中心部强的区域,或者第3透镜的物体侧的透镜面的中心部呈凸面,且在该有效直径周边部使正的光焦度比中心部强,从而能一边取长的后截距距离一边良好地补正像面弯曲。
此外,第3透镜L3的物体侧的透镜面R5可以构成为:中心部呈凸面(具有正的光焦度),在中心部和有效直径周边部之间具有正的光焦度比中心部强的区域,在有效直径周边部使正的光焦度比中心部弱。
优选第3透镜L3的像侧的透镜面R6做成非球面。
而且,第3透镜L3的像侧的透镜面R6优选中心部呈凹面,在有效直径周边部使其负的光焦度比中心部强。
即,优选该透镜面R6的有效直径周边部的曲率半径的绝对值比透镜面R6的中心部上的曲率半径的绝对值小。
这样,第3透镜L3的像侧的透镜面R6的中心部呈凹面,在该有效直径周边部与中心部相比而使其负的光焦度增强,从而可以良好地补正像面弯曲和慧形像差。
将第3透镜L3的物体侧的透镜面R5的有效直径周边部X5的曲率半径设为R5x时,该曲率半径R5x的绝对值(|X5—P5|)优选是中心部C5的曲率半径R5c的绝对值的0.4倍到1.5倍之间的值。
通过将曲率半径R5x的绝对值设为曲率半径R5c的绝对值的0.4倍到1.5倍之间的值,从而可以良好地补正倍率色像差。
关于有关第4透镜的构成因素的限定
第4透镜L4的像侧的透镜面R9优选为非球面。
优选第4透镜L4的像侧的透镜面R9的中心部呈凸面,在有效直径周边部的正的光焦度比中心部弱。
上述“透镜面R9的中心部呈凸面,有效直径周边部的正的光焦度比中心部弱的结构(以下还称为透镜面R9的结构例)”是如下的结构。
即,将中心部呈凸面(具有正的光焦度)的透镜面R9的有效直径周边部上的点X9上的法线H9和光轴Z1相交的点设为交点P9,将连接点X9和交点P9的线段X9-P9的长度设为透镜面R9的点X9的曲率半径的绝对值。并且,将透镜面R9和光轴Z1的交点设为中心部C9。这样设定时,上述透镜面R9的结构例如下:透镜面R9在光轴Z1上(中心部C9)呈凸面(具有正的光焦度),透镜面R9的中心部C9的曲率中心E9及上述交点P9两者均比中心部C9更位于像侧,而且,线段X9—P9的长度(透镜面R9的点X9的曲率半径R9x的绝对值)比透镜面R9的中心部C9的曲率半径R9c的绝对值大。
如上所述,将透镜面R9做成中心部C9呈凸面,在有效直径周边部使正的光焦度比中心部C9弱,从而可以良好地补正像面弯曲。
关于有关第5透镜的构成因素的限定
第5透镜L5的物体侧的透镜面R10优选为非球面。
而且,第5透镜L5的物体侧的透镜面R10优选其中心部呈凹面(具有负的光焦度),在有效直径端使负的光焦度比中心增强。
上述“透镜面R10的中心部呈凹面,有效直径周边部的负的光焦度比中心部强的结构(以下还称为透镜面R10的结构例)”是如下的结构。
即,将中心部呈凹面(具有负的光焦度)的透镜面R10的有效直径周边部上的点X10的法线H10和光轴Z1相交的点设为交点P10,将连接点X10和交点P10的线段X10-P10的长度作为透镜面R10的点X10的曲率半径的绝对值。此外,将透镜面R10和光轴Z1的交点设为中心部C10。这样设定时,上述透镜面R10的结构例是:透镜面R10在光轴Z1上(中心部C10)呈凹面(具有负的光焦度),透镜面R10的中心部C10的曲率中心E10及上述交点P10两者均比中心部C10更位于物体侧,并且,线段X10—P10的长度(透镜面R10的点X10上的曲率半径R10x的绝对值)小于透镜面R10的中心部C10的曲率半径R10c的绝对值。
此外,第5透镜L5的物体侧的透镜面R10的中心部呈凸面(具有正的光焦度),在有效直径端具有负的光焦度。
上述“透镜面R10的中心部呈凸面,在有效直径周边部具有负的光焦度的结构”是如下结构。
即,将中心部呈凸面(具有正的光焦度)的透镜面R10的有效直径周边部上的点X10的法线H10和光轴Z1相交的点设为交点P10,将连接点X10和交点P10的线段X10-P10的长度设为透镜面R10的点X10上的曲率半径的绝对值。此外,将透镜面R10和光轴Z1的交点设为中心部C10。这样设定时,“透镜面R10的中心部呈凸面,有效直径周边部具有负的光焦度的结构”是透镜面R10在光轴Z1上(中心部C10)呈凸面(具有正的光焦度),透镜面R10的中心部C10的曲率中心E10比中心部C10更位于物体侧,上述交点P10比中心部C10更位于像侧。
如上所述,将第5透镜L5的物体侧的透镜面R10做成中心部呈凹面(具有负的光焦度)、有效直径周边部的负的光焦度大于中心部,或者中心部呈凸面且有效直径周边部呈凹面,从而可良好地补正像面弯曲。
优选第5透镜L5的像侧的透镜面R11做成非球面。
而且,第5透镜L5的像侧的透镜面R11优选中心部呈凸面(具有正的光焦度),有效直径周边部的正的光焦度小于中心部。
上述“透镜面R11的中心部呈凸面,有效直径周边部的正的光焦度小于中心部的结构(下面,还称为透镜面R11的结构例)”是如下的结构。
即,将中心部呈凸面(具有正的光焦度)的透镜面R11的有效直径周边部上的点X11的法线H11和光轴Z1相交的点设为交点P11,将连接点X11和交点P11的线段X11-P11的长度作为透镜面R11的点X11的曲率半径的绝对值。此外,将透镜面R11和光轴Z1的交点设为中心部C11。这样设定时,上述透镜面R11的结构例是:透镜面R11在光轴Z1上(中心部C11)呈凸面(具有正的光焦度),透镜面R11的中心部C11的曲率中心E11及上述交点P11两者均比中心部C11更位于物体侧,并且,线段X11—P11的长度(透镜面R11的点X11的曲率半径R11x的绝对值)大于透镜面R11的中心部C11中的曲率半径R11c的绝对值。
如上所述,第5透镜L5的像侧的透镜面R11的中心部呈凸面(具有正的光焦度),在其有效直径周边部使正的光焦度小于中心部,从而能够良好地补正球面像差。
关于有关第6透镜的构成因素的限定
第6透镜L6的物体侧的透镜面R12优选为非球面。
而且,优选第6透镜L6的物体侧的透镜面R12的中心部呈凹面(具有负的光焦度),在有效直径周边部使负的光焦度比中心减小。
上述“透镜面R12的中心部呈凹面,有效直径周边部的负的光焦度小于中心部的结构(以下还称为透镜面R12的结构例)”是如下的结构。
即,将中心部呈凹面(具有负的光焦度)的透镜面R12的有效直径周边部上的点X12的法线H12和光轴Z1相交的点设为交点P12,将连接点X12和交点P12的线段X12-P12的长度作为透镜面R12的点X12的曲率半径的绝对值。此外,将透镜面R12和光轴Z1的交点设为中心部C12。这样设定时,上述透镜面R12的结构例是:透镜面R12在光轴Z1上(中心部C12)呈凹面(具有负的光焦度),透镜面R12的中心部C12的曲率中心E12及上述交点P12两者均比中心部C12更位于物体侧,并且,线段X12—P12的长度(透镜面R12的点X12的曲率半径R12x的绝对值)大于透镜面R12的中心部C12的曲率半径R12c的绝对值。
此外,如此形成第6透镜的物体侧的透镜面R12的中心部呈凹面(具有负的光焦度)、且有效直径周边部的负的光焦度比中心减小的形状,从而可以与色像差一同良好地补正像面弯曲。
优选第6透镜L6的像侧的透镜R13为非球面。
而且,优选第6透镜L6的像侧的透镜面R13的中心部呈凸面(具有正的光焦度),有效直径周边部的正的光焦度比中心部减小。
上述“透镜面R13的中心部呈凸面,在有效直径周边部的正的光焦度小于中心部的结构(以下,还称为透镜面R13的结构例)”是如下结构。
即,将中心部呈凸面(具有正的光焦度)的透镜面R13的有效直径周边部上的点X13的法线H13和光轴Z1相交的点设为交点P13,将连接点X13和交点P13的线段X13-P13的长度设为透镜面R13的点X13的曲率半径的绝对值。此外,将透镜面R13和光轴Z1的交点设为中心部C13。这样设定时,上述透镜面R13的结构例是:透镜面R13在光轴Z1上(中心部C13)呈凸面(具有正的光焦度),透镜面R13的中心部C13的曲率中心E13及上述交点P13两者均比中心部C13更位于物体侧,而且,线段X13-P13的长度(透镜面R13的点X13的曲率半径R13x的绝对值)比透镜面R13的中心部C13的曲率半径R13c的绝对值大。
如此,将第6透镜的像侧的透镜面R13做成中心部呈凸面、且在有效直径周边部正的光焦度比中心部减小的形状,或者透镜面R13的中心部呈凸面、且有效直径周边部呈凹面(具有负的光焦度),从而可以良好地补正球面像差及慧形像差。
而且,将第6透镜L6的物体侧的透镜面R12的有效直径周边部X12的曲率半径设为R12x时,该曲率半径R12x的绝对值(|X12—P12|)优选是中心部C12的曲率半径R12c的绝对值的1.5倍以上的值。
如此将曲率半径R12x的绝对值设为曲率半径R12c的绝对值的1.5倍以上的值,从而可以与色像差一同良好地补正像面弯曲。
此外,将第6透镜L6的像侧的透镜面R13的有效直径周边部X13上的曲率半径设为R13x时,该曲率半径R13x的绝对值(|X13—P13|)优选是中心部C13的曲率半径R13c的绝对值的2倍以上的值。
如此,将曲率半径R13x的绝对值设为曲率半径R13c的绝对值的2倍以上的值,从而可以良好地补正球面像差和慧形像差。
关于其它构成因素的限定
本实用新型的摄像透镜在设理想像高为2f×tan(θ/2)时,优选畸变在±10%以内。
若通过第1透镜L1或第2透镜L2的有效直径外的光束成为杂散光而到达成像面则成为重影,所以在透镜L1和第2透镜L2上的有效直径以外的区域设置作为遮光单元的遮光板Sk1、Sk2来遮断杂散光。
该遮光单元可以采用将对光进行遮断的板构件配置在透镜上的有效直径外的区域,或者采用将由遮光涂料构成的被膜涂敷在透镜上的有效直径以外的区域的结构。
此外,遮光单元可以根据需要而配置在第1透镜L1和第2透镜L2之间的空间。而且,遮光单元可以配置在第2透镜L2~第6透镜L6上的有效直径外的区域、或这些透镜之间。
从第2透镜到第6透镜的各透镜的材质优选是塑料(树脂材料)。
作为从第2透镜到第6透镜的透镜的材质,可以使用将尺寸小于光的波长的粒子混合在树脂材料中的所谓纳米复合材料。
第1透镜~第6透镜的各透镜不限于由折射率一定的材料形成的情况,可以在6片透镜的任意1个以上使用折射率分布型透镜。
第2透镜~第6透镜的各透镜不限于单面或双面为非球面的情况,可以是衍射光学面。即,可以在从第2透镜到第6透镜的任意1个以上的透镜面形成衍射光学元件。
将第2透镜~第6透镜做成各透镜的至少1个透镜面为非球面,从而可以维持广角的同时,良好地补正球面像差(也称球差)、像面弯曲(也称场曲)、慧形像差(也称慧差)及畸变。
优选将第1透镜做成玻璃透镜,将从第2透镜到第6透镜做成塑料透镜。
例如,在车载照相机或监视照相机那样的严格的环境使用时,对第1透镜的材质要求较高的耐气候性,所以优选使用耐水性、耐酸性、耐药品性等优良的材质。
此外,作为第1透镜的材质优选使用坚硬的材质。
优选使用玻璃透镜作为第1透镜。也可以使用由透明的陶瓷构成的透镜作为第1透镜。
通过使第1透镜的材质为玻璃,从而可以做成耐气候性高且不易碎的透镜。
第1透镜不限于使用玻璃球面透镜。第1透镜可以使用单侧的透镜面或两侧的透镜面做成非球面的玻璃非球面透镜。通过将第1透镜的透镜面做成非球面,从而可以更好地补正各种像差。
使从第2透镜到第6透镜的材质为塑料,从而可以准确地再现非球面的形状。此外,可以廉价地制作透镜系统。
从第2透镜到第6透镜的各透镜的两面是非球面也可。
此外,优选上述透镜系统不使用接合透镜。
通过使用接合透镜而可以容易补正色像差,但是,若使用接合透镜,则成为成本上升的主要原因。通过使用本实用新型的结构,可以不使用接合透镜而制作色像差也被补正的良好性能的透镜。
<具体的实施例>
接着,参照图3~图15对本实用新型的实施例1~实施例4的各摄像透镜的数值数据等归纳说明。图3~图6是实施例1~实施例4的摄像透镜的各自的简要结构的截面图,与图1、2中的符号一致的图3~6中的符号示出相互对应的结构。
图7~图10是表示实施例1~实施例4的各摄像透镜的基本数据的图。在各图中的左上部(图中用符号(a)表示)表示透镜数据,上中央部(图中用符号(b)表示)表示摄像透镜的简要规格。而且,在左下部(图中用符号(d)表示)示出表示透镜面的形状(非球面的形状)的非球面式的各系数。在右下部(图中用符号(e)表示)示出各透镜面的有效直径周边部的曲率半径的绝对值。
在图7~图10的各图中的左上部的透镜数据中,将透镜等的光学部件的面号码以随着从物体侧向像侧依次增加的第i(i=1,2,3,…)个的面号码进行表示。而且,在这些透镜数据中还包括记载了孔径光阑St的面号码(i=7)、及作为平行平板的光学部件Cg1的物体侧的面和像侧的面的面号码(i=14、15)、成像面的面号码(i=16)等。而且,对于透镜面呈非球面,对面号码附加*号。
Ri表示第i(i=1,2,3,…)个面的近轴曲率半径,Di(i=1,2,3,…)表示第i个面和第i+1个面的光轴Z1上的面间隔。而且,透镜数据的符号Ri与图1中的表示透镜面的符号Ri(i=1,2,3,…)对应。
此外,各透镜数据中的、Ndj表示随着从物体侧向像侧依次增加的第j(j=1,2,3,…)个光学因素对d线(波长587.6nm)的折射率,vdj表示第j个光学因素对d线的阿贝数。
此外,近轴曲率半径及面间隔的单位是mm,就近轴曲率半径而言,将在物体侧凸的情况设为正,在像侧凸的情况设为负。
而且,各非球面由下述非球面式定义。
[数学式1]
Z:非球面深度(从高度Y的非球面上的点下垂到非球面顶点相切的且与光轴垂直的平面的垂线的长度)
Y:高度(从光轴的距离)(mm)
R:近轴曲率半径(mm)
Ai:非球面深度(i=3~20)
K:圆锥常数
图7~图10的各图中的上中央部的简要规格中表示以下的各值。
表示如下各值:F值:Fno,半视场角:ω,像高:IH,后截距距离:Bf(空气换算),第1透镜的物体侧的透镜面到成像面的距离:L,透镜整个系统的焦距(第1透镜~第6透镜的合成焦距):f,第1透镜的焦距:f1,第2透镜的焦距:f2,第3透镜的焦距:f3,第4透镜的焦距:f4,第5透镜的焦距:f5,第6透镜的焦距:f6。而且,还表示如下各值:第1透镜、第2透镜的合成焦距:f12,第5透镜、第6透镜的合成焦距:f56,第1透镜、第2透镜、第3透镜的合成焦距:f123,第4透镜、第5透镜、第6透镜的合成焦距:f456。
上述距离L的值是如上述那样后截距距离量按空气换算长度表示的值与上述距离L值中的除后截距距离量以外的按实际长度表示的值相加后的值。
而且,在图7~图10的各图中的左下部示出表示各非球面Ri(i=3,4…)的非球面式的各系数K、A3、A4、A5…的值。
图11是按1~4的每个实施例表示条件式(1)~(9)的各参数的值的图。
图12~15是表示实施例1~实施例4的各摄像透镜的各种像差的图。图12~图15分别表示各实施例的每个摄像透镜对d线(波长587.6nm)、F线(波长486.1nm)、C线(波长656.3nm)的像差。
而且,就畸变的图而言,利用透镜整个系统的焦距f、视场角θ(变数处理,0≤θ≤ω),将理想像高设为2f×tan(θ/2),表示距其的偏移量。
此外,构成为回转对称的形状的透镜的透镜面的有效直径周边部,通常成为距该透镜的光轴的距离为一定的呈圆形状的区域。呈该形状的区域成为透镜面上的有效区域的边缘部。
根据表示实施例1~4的基本的数据及各种像差的图等可知,若采用本实用新型的广角的摄像透镜,实现6片透镜的每一个形状或材质的最佳化,从而可以提高光学性能的同时实现小型化。
而且,本实用新型不限于上述实施方式及各实施例,可以进行各种变形实施。例如,各透镜成分的曲率半径、面间隔及折射率的值等不限于上述各图中所示的数值,可取其它值。
本实用新型的摄像透镜在第2透镜以后大多使用非球面,可以将透镜系统小型化的同时以廉价进行制作,而且,可以更好地补正像面弯曲、畸变等的像差。
Claims (15)
1.一种摄像透镜,其特征在于,从物体侧起顺次包括:具有负的光焦度的第1透镜、具有负的光焦度的第2透镜、第3透镜、具有正的光焦度的第4透镜、具有正的光焦度的第5透镜、及具有负的光焦度的第6透镜;
从上述第2透镜到第6透镜中的各透镜的至少1个透镜面呈非球面;
上述第3透镜及第6透镜由对d线的阿贝数为45以下的材料形成。
2.一种摄像透镜,其特征在于,从物体侧起顺次包括:
第1透镜,其具有负的光焦度,是凹面朝向像侧的弯月透镜;
第2透镜,其至少像侧的透镜面呈非球面,该透镜面的中心部呈凹面且有效直径周边部的负的光焦度比上述中心部弱;
第3透镜,其至少1个透镜面呈非球面;
第4透镜,其具有正的光焦度,至少1个透镜面呈非球面;
第5透镜,其具有正的光焦度,至少1个透镜面呈非球面;及
第6透镜,其具有负的光焦度,至少1个透镜面呈非球面。
3.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
光阑配置在上述第3透镜和第4透镜之间。
4.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
上述第3透镜具有正的光焦度,物体侧的透镜面的中心部呈凸面。
5.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
满足以下的条件式(1):
2.0<f56/f<5.5……(1)
式中,
f:上述摄像透镜整个系统的焦距
f56:上述第5透镜和第6透镜的合成焦距。
6.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
还满足以下的条件式(2):
2.5<(D4+D5)/f<5.5……(2)
式中,
f:上述摄像透镜整个系统的焦距
D4:上述第2透镜和第3透镜之间的空气间隔
D5:上述第3透镜的中心厚度。
7.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
还满足以下的条件式(3):
4.0<f3/f<9.0……(3)
式中,
f:上述摄像透镜整个系统的焦距
f3:上述第3透镜的焦距。
8.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
上述第2透镜的像侧的透镜面,该透镜面的中心部呈凹面且有效直径周边部的负的光焦度比上述中心部弱。
9.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
上述第2透镜的物体侧的透镜面,该透镜面的中心部呈凸面且有效直径周边部的正的光焦度比上述中心部弱,或者该透镜面的中心部呈凸面且有效直径周边部具有负的光焦度。
10.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
上述第3透镜的物体侧的透镜面,该透镜面的中心部呈凸面,在有效直径内具有正的光焦度比上述中心部强的区域。
11.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
上述第5透镜的像侧的透镜面,该透镜面的中心部呈凸面且有效直径周边部的正的光焦度比上述中心部弱。
12.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
上述第6透镜的物体侧的透镜面,该透镜面的中心部呈凹面且有效直径周边部的负的光焦度比上述中心部弱。
13.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
上述第6透镜的像侧的透镜面,该透镜面的中心部呈凸面且有效直径周边部的正的光焦度比上述中心部弱。
14.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
还满足以下的条件式(4):
11<L/f<18……(4)
式中,
f:上述摄像透镜整个系统的焦距
L:从上述第1透镜的物体侧的透镜面到成像面的距离。
15.一种摄像装置,其特征在于,具有权利要求1~14任一项所述的摄像透镜、和将该摄像透镜所形成的光学像变换成电信号的摄像元件。
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