CN201302618Y - 摄像透镜及摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种摄像透镜及摄像装置,实现小F数和广角化、低成本化的同时,得到良好的像。摄像透镜(1)从物侧起依次包括将凹面朝向像侧的具有负的光焦度的第1透镜(L1)、具有正的光焦度的第2透镜(L2)、光阑、具有负的光焦度的第3透镜(L3)、光阑、具有正的光焦度的第4透镜(L4)、将凸面朝向像侧的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)。就摄像透镜(1)而言,在将第3透镜(L3)的像侧的面的曲率半径设为R7、第4透镜(L4)的物侧的面的曲率半径设为R8时,满足下述条件式(1):|R7/R8|<1.0……(1)。
Description
技术领域
本实用新型涉及摄像透镜及摄像装置,更详细地说,涉及适合用于使用CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)或CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)等的摄像元件的车载用照相机、便携终端用照相机、监视照相机等的摄像透镜及具备该摄像透镜的摄像装置。
背景技术
近年来CCD和CMOS等的摄像元件的小型化及高像素化极度发展。与此同时,具备这些摄像元件的摄像设备本体的小型化也发展,搭载于此的摄像透镜除良好的光学性能以外还要求小型化、轻量化。
一方面,在车载用照相机或监视用照相机中,要求具有较高的耐气候性的同时F号码较小且高性能的透镜,以便可以在从寒冷地区的大气到热带地方的夏天的车内的、宽的温度范围使用,并在夜里也能使用。
本申请人作为可在上述领域使用的摄像透镜,在日本专利申请2007-236445号、日本专利申请2008-59127号中提出包含接合透镜的6片结构的透镜系统。此外,作为从过去已知的上述领域的摄像透镜,有记载于下述专利文献1~4的技术。在专利文献1中记载有由负、正、负、正、正的透镜配置构成的5片结构的摄像透镜。在专利文献2中记载有由包括非球面透镜的前组和具有正的折射率的后组构成的6片结构的摄像透镜。在专利文献3中,记载了具有后焦点的6片结构的摄像透镜。在专利文献4中,记载了在最靠近像侧配置有接合透镜的6片结构的摄像透镜。
专利文献1:日本专利第3723654号说明书
专利文献2:日本专利公开2005-24969号公报
专利文献3:日本专利第3723637号公报
专利文献4:日本专利第3478643号公报
但是,专利文献1记载的是5片结构,与透镜片数为6片以上的透镜相比,在像差校正方面有改进的余地。
专利文献2的透镜使用了非球面透镜,但是若作为非球面透镜的材质使用树脂,容易出现由温度变化导致的性能变化,在宽温度范围使用时有成为问题的可能性。据此,优选将玻璃作为材质,但用玻璃制作非球面透镜时,成为玻璃模铸非球面透镜,变得高价。
专利文献3、4记载的透镜由于仅使用玻璃的球面透镜,价格上比采用玻璃模压非球面透镜时有利。但是,专利文献3记载的透镜的总长较长,所以不能说实现了充分的小型化。专利文献4记载的透镜虽然实现了比较小型化,但是F号码是2.8,用作车载用或监视用的照相机时成为稍微暗的光学系统。
另一方面,在上述的摄像装置中,由于各透镜面或CCD等的摄像面上的反射,有时在像面发生重影。根据重影的程度,有可能不能准确识别图像,所以特别是在拍摄前方并进行图像处理的监视用照相机或车载用照相机等的摄像装置中,希望抑制重影。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述情况,其目的在于,提供一种F号码较小、实现低成本化及小型化,可得到良好的像的摄像透镜、及具备该摄像透镜的摄像装置。
本实用新型的第1摄像透镜,其特征在于,从物侧按如下顺序包括将凹面朝向像侧的具有负的光焦度的第1透镜、具有正的光焦度的第2透镜、光阑、具有负的光焦度的第3透镜、具有正的光焦度的第4透镜、将凸面朝向像侧的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;设第3透镜的像侧的面的曲率半径为R7、第4透镜的物侧的面的曲率半径为R8时,满足下述条件式(1)。
|R7/R8|<1.0……(1)
而且,在本实用新型中,“曲率半径”是向物侧为凸的情况是正,向像侧凸的情况是负。
本实用新型的第1摄像透镜通过如上述地适当选择各透镜的结构,有利于得到小型且F号码小的光学系统,由于可以是未必使用非球面的结构,因此,可以实现低成本化。此外,本实用新型的第1摄像透镜通过构成为满足条件式(1),从而有利于像面弯曲的校正及重影的抑制。
本实用新型的第2摄像透镜,其特征在于,从物侧按如下顺序包括将凹面朝向像侧的具有负的光焦度的第1透镜、具有正的光焦度的第2透镜、光阑、具有负的光焦度的第3透镜、具有正的光焦度的第4透镜、将凸面朝向像侧的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,全部透镜作为单透镜构成。
本实用新型的第2摄像透镜通过如上述地适当选择各透镜的结构,有利于得到小型且F号码小的光学系统,由于可以是未必使用非球面的结构,可以实现低成本化。此外,本实用新型的第2摄像透镜,全部透镜作为单透镜构成,即,在整个透镜系统中设为不使用接合透镜的结构,所以能以低成本制作。
在本实用新型的第1及第2摄像透镜中,优选第3透镜是双凹透镜。
在本实用新型的第1及第2摄像透镜中,优选满足下述条件式(2)~(7)。而且,作为优选的方式只要满足下述条件式(2)~(7)中的任1个式子即可,或者可以满足任意的组合。
f3456/f>0.8……(2)
0.6<f5/f<1.2……(3)
-2.0<f6/f<-0.6……(4)
-1.5<f3/f<-0.5……(5)
-1.2<R9/f<-0.5……(6)
0.5<f4/f5<1.5……(7)
其中,
f:整个系统的焦距
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
f3456:从第3透镜到第6透镜的合成焦距
R9:第4透镜的像侧的面的曲率半径
在本实用新型的第1及第2摄像透镜中,优选第1透镜对d线(波长587.6nm)的阿贝数为40以上,优选第2透镜对d线的阿贝数大于32,优选第4透镜对d线的阿贝数为35以上,优选第5透镜对d线的阿贝数为35以上,优选第6透镜对d线的阿贝数为30以下。
本实用新型的摄像装置,其特征在于,具有上述记载的本实用新型的摄像透镜。
本实用新型的有益效果如下:
根据本实用新型的第1摄像透镜,在至少由6片构成的透镜系统中,适当地设定各透镜的形状、光焦度等的构成,使得满足条件式(1),所以实现较小的F号码和小型化及低成本化,并得到良好的像。
根据本实用新型的第2摄像透镜,在至少由6片构成的透镜系统中,适当地设定各透镜的形状、光焦度等的构成,将全部透镜设为单透镜,所以实现较小的F号码和小型化,可得到良好的像,能实现低成本化。
根据本实用新型的摄像装置,具备上述本实用新型的摄像透镜,所以适合车载用或监视用等的用途,能以小型且低成本制作,能得到良好的像。
附图说明
图1是本实用新型的一实施方式的摄像透镜的光路图。
图2是表示本实用新型的实施例1的摄像透镜的透镜结构的截面图。
图3是表示本实用新型的实施例2的摄像透镜的透镜结构的截面图。
图4是表示本实用新型的实施例3的摄像透镜的透镜结构的截面图。
图5是表示本实用新型的实施例4的摄像透镜的透镜结构的截面图。
图6是表示本实用新型的实施例5的摄像透镜的透镜结构的截面图。
图7是表示本实用新型的实施例6的摄像透镜的透镜结构的截面图。
图8是表示本实用新型的实施例7的摄像透镜的透镜结构的截面图。
图9(A)~图9(D)是本实用新型的实施例1的摄像透镜的各像差图。
图10(A)~图10(D)是本实用新型的实施例2的摄像透镜的各像差图。
图11(A)~图11(D)是本实用新型的实施例3的摄像透镜的各像差图。
图12(A)~图12(D)是本实用新型的实施例4的摄像透镜的各像差图。
图13(A)~图13(D)是本实用新型的实施例5的摄像透镜的各像差图。
图14(A)~图14(D)是本实用新型的实施例6的摄像透镜的各像差图。
图15(A)~图15(D)是本实用新型的实施例7的摄像透镜的各像差图。
图16是用于说明本实用新型的实施方式的车载用的摄像装置的配置的图。
图中:
1-摄像透镜,2-轴上光束,3、4-轴外光束,5-摄像元件,11-遮光机构,100-汽车,101、102-车外照相机,103-车内照相机,Di(i=1、2、3、…)第i个面和第i+1个面之间的光轴上的间隔,Pim-成像位置,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,PP-光学部件,Ri(i=1、2、3、…)第i个面的曲率半径,St-开口光阑,Z-光轴。
具体实施方式
以下,对本实用新型的实施方式参照附图详细地进行说明。首先,对本实用新型的摄像透镜的实施方式进行说明,其后对摄像装置的实施方式进行说明。
图1表示本实用新型的一实施方式的摄像透镜1的透镜截面图。在图1中,图的左侧为物侧、右侧为像侧,也一并表示来自位于无限远距离的物点的轴上光束2、以最大视场角的轴外光束3、4,这里,轴上光束是指来自光轴Z上的物点的光束,轴外光束是来自光轴Z外的物点的光束。
而且,该图1所示的结构例对应于图2所示的后述的实施例1的透镜结构。此外,图3~图8示出本实用新型的摄像透镜的其他结构例的透镜截面图,这些对应于后述的实施例2~7的透镜结构。实施例1~7的基本的结构相同,所以在以下主要举图1所示的结构的摄像透镜1为例子进行说明。
如图1所示,摄像透镜1从物侧起顺次包括:将凹面朝向像侧的具有负的光焦度的第1透镜L1、具有正的光焦度的第2透镜L2、孔径光阑St、具有负的光焦度的第3透镜L3、具有正的光焦度的第4透镜L4、将凸面朝向像侧的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。而且,图1所示的孔径光阑St不是表示其形状和大小,而表示其在光轴Z上的位置。
在图1中,考虑摄像透镜1适用于摄像装置的情况,还图示配置在包含摄像透镜1的成像位置Pim的像面的摄像元件5。摄像元件5将由摄像透镜1形成的光学像变换成电信号,例如由CCD图像传感器等构成。
此外,在将摄像透镜1适用于摄像装置时,根据安装透镜的照相机侧的结构优选设置盖玻璃、低通滤光片或红外线截止滤光片,在图1中示出在透镜系统和摄像元件5之间配置设想这些的平行平板状的光学部件PP的例子。例如,摄像透镜1用于车载用照相机作为夜里的视觉辅助用的夜视照相机使用时,可以在透镜系统和摄像元件之间插入遮断从紫外光到蓝色光的滤波器。
而且,取代在透镜系统和摄像元件5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,可以在各透镜之间配置这些各种滤光片。或者,可以在摄像透镜1具有的任意的透镜的透镜面上实施发挥与各种滤光片相同的作用的涂层。
摄像透镜1通过将第1透镜L1设为凹面朝向像侧的且具有负的光焦度的透镜,可以使系统整体广角化。如图1所示的例子,第1透镜L1优选为凹面朝向像侧的弯月形状,通过设为这种形状,而使系统整体广角化的同时,极力抑制畸变的发生并良好地校正像面弯曲。
第2透镜L2优选将凸面朝向物侧,通过设为这种形状,就可以良好地校正像面弯曲。此外,第2透镜L2的物侧的面的曲率半径绝对值优选小于像侧的面的曲率半径绝对值,通过设为这种形状,就可以更良好地校正像面弯曲。
第3透镜L3优选为双凹透镜,通过设为这种形状,就可以使第3透镜L3具有大的负光焦度,可以良好地校正轴向色像差。
第4透镜L4的物侧的面的曲率半径绝对值优选大于像侧的面的曲率半径绝对值,通过设为这种形状,就可以更良好地校正像面弯曲。
第5透镜L5优选为双凸透镜,第6透镜L6优选为双凹透镜或凹面朝向物侧的弯月透镜,通过将第5透镜L5及第6透镜L6设为这种形状,就可以良好地校正倍率的色像差和像面弯曲。
在摄像透镜1中,孔径光阑St配置在第2透镜L2和第3透镜L3之间,所以能够降低第1透镜L1的物侧的面上的光线高度。若光线高度低,则第1透镜L1的有效直径减小,可以减小第1透镜L1的外径,可实现小型化。此外,通过减小外径可以减小透镜暴露在外界的面积。例如,摄像透镜1被搭载于车载用照相机时,为不损伤车的外观,优选暴露在外界的透镜的部分较小,并且通过将摄像透镜1按照满足该期望的方式构成。
本实用新型的摄像透镜优选满足以下所述的条件式(1)~(13)。而且,作为优选的方式,只要满足条件式(1)~(13)的任一个式即可,或者可以满足任意的组合。
|R7/R8|<1.0……(1)
f3456/f>0.8……(2)
0.6<f5/f<1.2……(3)
-2.0<f6/f<-0.6……(4)
-1.5<f3/f<-0.5……(5)
-1.2<R9/f<-0.5……(6)
0.5<f4/f5<1.5……(7)
2.0<L/f<4.5……(8)
0.2<Bf/f<1.5……(9)
1.0<f56/f……(10)
1.0<|f34/f|……(11)
1.0<R1/f<2.0……(12)
D11/f<3.0……(13)
其中,
R1:第1透镜L1的物侧的面的曲率半径
R7:第3透镜L3的像侧的面的曲率半径
R8:第4透镜L4的物侧的面的曲率半径
R9:第4透镜L4的像侧的面的曲率半径
D11:第5透镜L5和第6透镜L6的光轴上的空气间隔
f:整个系统的焦距
f3:第3透镜L3的焦距
f4:第4透镜L4的焦距
f5:第5透镜L5的焦距
f6:第6透镜L6的焦距
f34:第3透镜L3和第4透镜L4的合成焦距
f56:第5透镜L5和第6透镜L6的合成焦距
f3456:从第3透镜L3到第6透镜L6的合成焦距
L:从最靠近物侧的透镜的物侧的面到像面为止的光轴Z上的距离(后截距部分是空气换算长度)
Bf:从最靠近像侧的透镜的物侧的面到像面的光轴Z上的距离(相当于后截距,是空气换算长度)
若超过条件式(1)的上限,则像面弯曲的校正变得困难,并且在第4透镜L4的周边部,入射光线相对于透镜面的法线的入射角增大,有可能发生以透镜的周边部或外周部的反射为原因的重影。
若低于条件式(2)的下限,则像面弯曲的校正变得困难,并且后截距变短,在透镜系统和像面之间插入各种滤光片和盖玻璃等变得困难。
若超过条件式(3)的上限,则球面像差的校正变得困难。若低于条件式(3)的下限,则像面弯曲的校正变得困难。
若超过条件式(4)的上限,则像面弯曲的校正变得困难。若低于条件式(4)的下限,则球面像差的校正变得困难。
若超过条件式(5)的上限,则第3透镜L3的光焦度变得过大,由偏心引起的性能变化增大,所以制造误差及组装误差的允许量减少,组装困难并且成为成本上升的原因。若低于条件式(5)的下限,第3透镜的光焦度减小,校正轴向色像差变得困难。
若超过条件式(6)的上限,则良好地校正像面弯曲变得困难。若低于条件式(6)的下限,则良好地校正球面像差变得困难。
通过满足条件式(7),将正的光焦度适当地分散,正透镜的制造误差及组装误差的允许量增大并且可以良好地校正球面像差。若超过条件式(7)的上限,则第5透镜的制造误差及组装误差的允许量减少并且良好地校正球面像差变得困难。若低于条件式(7)的下限,则第4透镜的制造误差及组装误差的允许量减小并且像面弯曲的校正变得困难,或第5透镜L5的光焦度减小,倍率的色像差的校正变得困难。
若超过条件式(8)的上限,光轴方向的全长变长会大型化。若低于条件式(8)的下限,则整个系统的焦距过长,广角化变得困难。
若超过条件式(9)的上限,则后截距变得过长,其结果使得系统整体大型化。若低于条件式(9)的下限,则后截距过短而使在透镜系统和像面之间配置各种滤光片或盖玻璃等变得困难。
若低于条件式(10)的下限,则良好地校正像面弯曲变得困难。
若低于条件式(11)的下限,则像面变曲的校正变得困难。
通过满足条件式(12)的上限,畸变的校正变得容易。若低于条件式(12)的下限,为实现广角化,第1透镜L1的像侧的面的曲率半径减小,加工变得困难,或成为成本上升的原因。
若超过条件式(13)的上限,则第5透镜L5和第6透镜L6的间隔变得过大,透镜系统变得大型化。
而且,本实用新型的摄像透镜更优选满足以下的条件式(1-1)~(13-1)。
|R7/R8|<0.9……(1-1)
1.0<f3456/f<2.0……(2-1)
0.7<f5/f<1.15……(3-1)
-1.8<f6/f<-0.7……(4-1)
-1.3<f3/f<-0.6……(5-1)
-1.1<R9/f<-0.6……(6-1)
0.6<f4/f5<1.3……(7-1)
2.2<L/f<4.0……(8-1)
0.3<Bf/f<1.2……(9-1)
1.5<f56/f<25……(10-1)
1.6<|f34/f|<27.0……(11-1)
1.2<R1/f<1.8……(12-1)
0.1<D11/f<2.5……(13-1)
通过满足条件式(1-1)的上限,可以更良好地校正像面弯曲。
通过满足条件式(2-1)的上限,将后截距取得较长变得容易。通过满足条件式(2-1)的下限,可以更良好地校正像面弯曲。
通过满足条件式(3-1)的上限,可以进一步良好地校正球面像差。通过满足条件式(3-1)的下限,可以更良好地校正像面弯曲。
通过满足条件式(4-1)的上限,可以更良好地校正像面弯曲。通过满足条件式(4-1)的下限,可以更良好地校正球面像差。
通过满足条件式(5-1)的上限,可以增大第3透镜L3的制造误差及组装误差的允许量,透镜的组装变得更加容易。通过满足条件式(5-1)的下限,可以更加良好地校正轴向色像差。
若满足条件(6-1)的上限,则可以更良好校正像面弯曲。若满足条件式(6-1)的下限,则可以更良好地校正球面像差。
若满足条件式(7-1)的上限,则可以增大正透镜的制造误差及组装误差的允许量并且可以更加良好地校正球面像差。若满足条件式(7-1)的下限,则可以增大正透镜制造误差及组装误差的允许量,并且可以更良好地校正像面弯曲。
若满足条件式(8-1)的上限,可以进一步使系统小型化。若满足条件式(8-1)的下限,则实现广角化变得容易。
并且,为了小型化,上述L优选为24mm以下。此外,为了使透镜系统广角化,上述f优选为9mm以下。
若满足条件式(9-1)的上限,则系统的小型化变得更加容易。若满足条件式(9-1)的下限,则配置各种滤光片或盖玻璃等变得更加容易。
通过满足条件式(10-1)的上限,良好地校正球面像差变得容易。若满足条件式(10-1)的下限,可以更良好地校正像面弯曲。
通过满足条件式(11-1)的上限,良好地校正球面像差变得容易。若满足条件式(11-1)的下限,可以更良好地校正像面弯曲。
通过满足条件式(12-1)的上限,畸变的校正变得更加容易。若满足条件式(12-1)的下限,可以将第1透镜做为更容易加工的透镜。
通过满足条件式(13-1)的上限,可以进一步使系统小型化。通过满足条件式(13-1)的下限,慧形像差的校正变得容易。
此外,摄像透镜1具备的各透镜对d线的阿贝数优选如下地设定。
第1透镜L1对d线的阿贝数优选为40以上,由此,抑制色像差的发生,容易实现良好的光学性能。
第1透镜L1对d线的阿贝数优选为49以上,而抑制色像差的发生变得更加容易,容易实现良好的光学性能。
第2透镜L2对d线的阿贝数优选大于32。若第2透镜L2对d线的阿贝数成为32以下,则难以良好地校正轴向色像差。
第3透镜L3对d线的阿贝数小于30,由此,抑制轴向色像差的发生,容易实现良好光学性能。
优选第4透镜L4及第5透镜L5对d线的阿贝数均为35以上,由此,抑制色像差的发生,容易实现良好的光学性能。
第4透镜L4及第5透镜L5对d线的阿贝数均为50以上,而抑制色像差的发生变得更加容易,容易实现良好的光学性能。
第6透镜L6对d线的阿贝数优选为30以下,由此,可以良好地校正轴向色像差和倍率的色像差。
第6透镜L6对d线的阿贝数优选为28以下,而可以更良好地校正轴向色像差和倍率的色像差。
而且,在摄像透镜1例如在车载用照相机等的严格的环境使用的情况下,配置在最靠近物侧的第1透镜L1优选使用耐受由风雨的表面劣化、由直射日光的温度变化、进而耐抗油脂、洗涤剂等的化学药品的材质、即耐水性、耐气候性、耐酸性、耐药品性等高的材质。此外,作为配置在最靠近物侧的第1透镜L1的材质优选使用坚硬、不易碎的材质。根据以上,作为第1透镜L1的材质具体地优选使用玻璃。或者,也可以使用透镜的陶瓷。陶瓷具有强度高于通常的玻璃、耐热性高的性质。
此外,第1透镜的中心厚度D1优选为1mm以上。通过将第1透镜的中心厚度D1设为1mm以上,可以使第1透镜不易碎。
此外,摄像透镜1例如适应于车载用照相机的情况下,要求可以在从寒冷地带的大气到热带地方的夏天的车内的温度范围内使用。在使用于宽温度范围的情况下,作为透镜的材质优选使用线膨胀系数小的材料。在车载用照相机用途等的要求可使用于宽的温度范围内的情况下,优选所有透镜的材质为玻璃。
此外,可以在第1透镜上实施防水结构而遮断与外界的空气流通,使得不会随着急剧的温度变化、湿度变化而在内部产生雾。作为防水结构可以采用通过粘接第1透镜和透镜框而做成的密封结构。也可以采用在第1透镜和透镜框之间放入O形环等做成的密封结构。
此外,透镜系统在急剧的温度环境下、湿度环境下使用时,透镜系统中优选不使用接合透镜。例如,在图1所示的结构例中,所有透镜作为单透镜构成,做成在整个系统中不使用接合透镜的结构。
此外,为了低价地制作透镜,优选所有透镜为球面透镜。或者,在重视性能的情况等,为了更加良好地校正各像差,也可以使用非球面透镜。并且,为了以低成本精度优良地形成非球面,作为透镜的材质可以使用塑料。
而且,由于存在各透镜之间的有效直径外通过的光束成为杂散光而到达像面成为重影之虞,因此,根据需要优选设置遮蔽该杂散光的遮光机构。作为该遮光机构,例如可以在透镜的像侧的有效直径外的部分实施不透明的涂料,或设置不透明的板材。或者,可以在构成杂散光的光束的光路上设置不透明的板材作为遮光单元。或者,可以在最靠近物侧的透镜的更靠近物侧配置遮断杂散光的遮光板那样的元件。作为一例,在图1中示出在第一透镜L1的像侧的面设置遮光单元11的例子,但设置遮光机构的部位不限于图1所示的例子,也可以配置在其它的透镜上或透镜之间。
另外,可以在各透镜之间配置遮断周边光线的光阑。周边光线是指来自光轴Z之外的物点的光线中的、通过光学系统的入射瞳的周边部分的光线。通过在周边光量比实用上没有问题的范围对周边光线进行遮断,从而可以提高成像领域周边部的像质。此外,通过用该光阑遮断产生重影的光,从而可以降低重影。
[实施例]
接着,对本实用新型涉及的摄像透镜的具体的数值实施例进行说明。
<实施例1>
图2表示实施例1的摄像透镜的透镜结构图,表1表示透镜数据及各种数据。在图2中,图的左侧为物侧,右侧为像侧,符号Ri、Di(i=1、2、3、…)对应于表1的Ri、Di。此外,图2所示的孔径光阑St不表示形状或大小,而是表示光轴Z上的位置。
[表1]
实施例1 透镜数据
Si | Ri | Di | Ndj | νdj |
1 | 10.00 | 1.50 | 1.5168 | 64.2 |
2 | 3.42 | 0.65 | ||
3 | 5.49 | 2.72 | 1.8348 | 42.7 |
4 | -30.44 | 0.50 | ||
5(孔径光阑) | - | 0.40 | ||
6 | -9.61 | 1.00 | 1.9229 | 18.9 |
7 | 17.59 | 0.35 | ||
8 | -24.23 | 2.25 | 1.8348 | 42.7 |
9 | -4.81 | 0.10 | ||
10 | 7.85 | 3.00 | 1.8348 | 42.7 |
11 | -17.56 | 0.30 | ||
12 | -8.81 | 0.87 | 1.7847 | 26.3 |
13 | 11.64 | 1.53 | ||
14 | ∞ | 1.00 | 1.5168 | 64.2 |
15 | ∞ | 1.00 | ||
像面 | - |
实施例1 各种数据
Fno. | 1.85 |
2ω | 42.6 |
L | 16.8 |
Bf | 3.2 |
f | 7.00 |
f1 | -10.89 |
f2 | 5.77 |
f3 | -6.62 |
f4 | 6.83 |
f5 | 6.86 |
f6 | -6.27 |
f34 | 23.48 |
f56 | 38.86 |
f3456 | 11.39 |
在表1的透镜数据中,面号码是将最靠近物侧的构成因素的面作为第1面而随着朝向像侧依次增加的第i个(i=1、2、3、…)的面号码。并且,在表1的透镜数据中还包括孔径光阑St及光学部件PP。
表1的Ri表示第i(i=1、2、3、…)个面的曲率半径,Di表示第i(i=1、2、3、…)个面和第i+1个面的光轴Z上的面间隔。此外,Ndj表示将最靠近物侧的光学因素设为第1个、随着朝向像侧依次增加的第j(j=1、2、3、…)个光学因素对d线的折射率,νdj表示第j个光学因素对d线的阿贝数。在表1中,就曲率半径而言,将向物侧为凸的情况设为正,将向像侧凸的情况设为负。
在表1的各种数据中,Fno.表示F数,2ω表示全视场角,L表示从第1透镜L1的物侧的面到像面的光轴Z上距离(后截距部分是空气换算长度),Bf是后截距(空气换算长度),f是整个系统的焦距,f1是第1透镜L1的焦距,f2是第2透镜L2的焦距,f3是第3透镜L3的焦距,f4是第4透镜L4的焦距,f5是第5透镜L5的焦距,f6是第6透镜L6的焦距,f34是第3透镜L3和第4透镜L4的合成焦距,f56是第5透镜L5和第6透镜L6的合成焦距,f3456是从第3透镜L3到第6透镜L6的合成焦距(第3透镜L3、第4透镜L4、第5透镜L5、第六透镜L6的合成焦距)
在表1的各种数据中,2ω的单位是度。作为表1的曲率半径及面间隔的单位、表1的L、Bf、各焦距、各合成焦距的单位这里使用“mm”。但是,光学系统即使按比例放大或按比例缩小也可得到同等的光学性能,所以单位不限于“mm”,也可以使用其它的适当的单位。
而且,上述说明的表1的符号的意义及透镜结构图的图示方向,对于后述的实施例也基本相同。
<实施例2>
图3表示实施例2的摄像透镜的透镜结构图,表2表示透镜数据及各种数据。
[表2]
实施例2 透镜数据 实施例2 各种数据
<实施例3>
图4表示实施例3的摄像透镜的透镜结构图,表3表示透镜数据及各种数据。
[表3]
实施例3 透镜数据
Si | Ri | Di | Ndj | νdj |
1 | 13.56 | 1.20 | 1.5168 | 64.2 |
2 | 3.96 | 0.88 | ||
3 | 8.23 | 3.55 | 1.8340 | 37.2 |
4 | -41.19 | 0.68 | ||
5(孔径光阑) | - | 0.55 | ||
6 | -12.89 | 1.18 | 1.9229 | 18.9 |
7 | 14.86 | 0.27 | ||
8 | 20.44 | 3.05 | 1.8348 | 42.7 |
9 | -6.28 | 0.14 | ||
10 | 13.88 | 4.07 | 1.8348 | 42.7 |
11 | -14.49 | 0.41 | ||
12 | -8.36 | 1.46 | 1.7847 | 26.3 |
13 | 23.34 | 2.65 | ||
14 | ∞ | 1.00 | 1.5168 | 64.2 |
15 | ∞ | 1.00 | ||
像面 | - |
实施例3 各种数据
Fno. | 2.00 |
2ω | 50.0 |
L | 21.7 |
Bf | 4.3 |
f | 8.11 |
f1 | -11.30 |
f2 | 8.50 |
f3 | -7.33 |
f4 | 6.07 |
f5 | 9.08 |
f6 | -7.69 |
f34 | 13.96 |
f56 | 159.41 |
f3456 | 10.41 |
<实施例4>
图5表示实施例4的摄像透镜的透镜结构图,表4表示透镜数据及各种数据。
而且,在实施例4中,第5透镜L5和第6透镜L6被接合。将配置在最靠近像侧的第5透镜L5和第6透镜L6设为接合透镜,良好地校正倍率的色像差变得容易。
此外,接合面的反射率低于空气接触面,因此,即使产生由第5透镜L5的像侧的面及第6透镜L6的物侧的面的反射的重影,重影强度比未构成接合面的情况减小,可以对像的影响降低。特别是,由接近像面的透镜面上的反射的重影的强度变强,成为有害的重影的可能性升高,因此,在接近像面的第5透镜L5及第6透镜L6形成接合面是有效的。
[表4]
实施例4 透镜数据
Si | Ri | Di | Ndj | νdj |
1 | 13.56 | 1.20 | 1.5168 | 64.2 |
2 | 4.10 | 0.73 | ||
3 | 6.34 | 3.00 | 1.8340 | 37.2 |
4 | -62.45 | 0.68 | ||
5(孔径光阑) | - | 0.54 | ||
6 | -19.50 | 1.00 | 1.9229 | 18.9 |
7 | 12.89 | 0.40 | ||
8 | -23.84 | 3.05 | 1.8348 | 42.7 |
9 | -5.88 | 0.14 | ||
10 | 9.72 | 3.17 | 1.8348 | 42.7 |
11 | -11.19 | 1.50 | 1.7847 | 26.3 |
12 | 11.60 | 2.66 | ||
13 | ∞ | 1.00 | 1.5168 | 64.2 |
14 | ∞ | 1.00 | ||
像面 | - |
实施例4 各种数据
Fno. | 2.00 |
2ω | 49.6 |
L | 20.3 |
Bf | 4.3 |
f | 8.17 |
f1 | -11.90 |
f2 | 7.04 |
f3 | -8.29 |
f4 | 8.68 |
f5 | 6.78 |
f6 | -7.06 |
f34 | 31.85 |
f56 | 25.71 |
f3456 | 11.24 |
<实施例5>
图6表示实施例5的摄像透镜的透镜结构图,表5表示透镜数据及各种数据。并且,实施例5也与实施例4同样地,第5透镜L5和第6透镜L6被接合,能够得到与实施例4的接合透镜相同的效果。
[表5]
实施例5 透镜数据
Si | Ri | Di | Ndj | νdj |
1 | 13.56 | 1.20 | 1.5168 | 64.2 |
2 | 4.83 | 1.15 | ||
3 | 6.88 | 3.00 | 1.8348 | 42.7 |
4 | -40.16 | 0.74 | ||
5(孔径光阑) | - | 0.54 | ||
6 | -9.30 | 1.01 | 1.9229 | 18.9 |
7 | 14.08 | 0.40 | ||
8 | -21.50 | 3.05 | 1.8348 | 42.7 |
9 | -6.23 | 0.14 | ||
10 | 10.11 | 4.08 | 1.8348 | 42.7 |
11 | -14.87 | 1.50 | 1.7847 | 26.3 |
12 | 30.53 | 3.51 | ||
13 | ∞ | 1.00 | 1.5168 | 64.2 |
14 | ∞ | 1.00 | ||
像面 | - |
实施例5 各种数据
Fno. | 2.00 |
2ω | 46.2 |
L | 22.0 |
Bf | 5.2 |
f | 8.88 |
f1 | -15.23 |
f2 | 7.24 |
f3 | -6.48 |
f4 | 9.64 |
f5 | 7.79 |
f6 | -10.67 |
f34 | -221.82 |
f56 | 18.21 |
f3456 | 13.48 |
<实施例6>
图7表示实施例6的摄像透镜的透镜结构图,表6表示透镜数据及各种数据。
实施例6的摄像透镜成为进一步考虑重影的抑制的结构。相对于实施例1的第6透镜L6为双凹形状,即使实施例6的第6透镜L6是相同的负透镜,也是将凸面朝向像侧的弯月透镜。若考虑在可成为重影的光中的、由摄像元件5反射之后又由第6透镜的像侧的面反射而再入射到摄像元件5的光,则在实施例6中,在凸面反射的光再入射到摄像元件5,因此,容易成为发散光,作为结果可以抑制重影的发生。
[表6]
实施例6 透镜数据
Si | Ri | Di | Ndj | νdj |
1 | 7.64 | 2.00 | 1.7550 | 52.3 |
2 | 3.17 | 1.24 | ||
3 | 7.24 | 2.60 | 1.8348 | 42.7 |
4 | -11.19 | 0.20 | ||
5(孔径光阑) | - | 0.40 | ||
6 | -6.95 | 0.80 | 1.7618 | 26.5 |
7 | 6.95 | 0.45 | ||
8 | 17.96 | 2.80 | 1.7550 | 52.3 |
9 | -5.34 | 0.10 | ||
10 | 10.26 | 3.50 | 1.8040 | 46.6 |
11 | -8.06 | 0.99 | ||
12 | -6.04 | 0.80 | 1.9229 | 18.9 |
13 | -69.44 | 1.69 | ||
14 | ∞ | 0.50 | 1.5168 | 64.2 |
15 | ∞ | 1.00 | ||
像面 | - |
实施例6 各种数据
Fno. | 2.00 |
2ω | 58.0 |
L | 18.9 |
Bf | 3.0 |
f | 5.83 |
f1 | -8.89 |
f2 | 5.62 |
f3 | -4.45 |
f4 | 5.75 |
f5 | 6.14 |
f6 | -7.21 |
f34 | 38.20 |
f56 | 14.94 |
f3456 | 7.90 |
<实施例7>
图8表示实施例7的摄像透镜的透镜结构图,表7表示透镜数据及各种数据。
实施例7的摄像透镜与实施例6的摄像透镜相同地成为考虑了重影的抑制的结构,实施例7的第6透镜L6成为将凸面朝向像侧的弯月透镜。
[表7]
实施例7 透镜数据
Si | Ri | Di | Ndj | νdj |
1 | 8.20 | 2.00 | 1.7550 | 52.3 |
2 | 3.19 | 1.15 | ||
3 | 9.09 | 2.50 | 1.8830 | 40.8 |
4 | -14.81 | 0.25 | ||
5(孔径光阑) | - | 0.70 | ||
6 | -9.89 | 0.80 | 1.8052 | 25.4 |
7 | 9.89 | 0.45 | ||
8 | ∞ | 2.90 | 1.7550 | 52.3 |
9 | -5.27 | 0.15 | ||
10 | 8.87 | 3.13 | 1.7550 | 52.3 |
11 | -8.87 | 1.00 | ||
12 | -7.13 | 0.80 | 1.9229 | 18.9 |
13 | -69.27 | 2.07 | ||
14 | ∞ | 1.20 | 1.5168 | 64.2 |
15 | ∞ | 1.00 | ||
像面 | - |
实施例7 各种数据
Fno. | 2.00 |
2ω | 58.0 |
L | 23.2 |
Bf | 3.9 |
f | 5.89 |
f1 | -8.35 |
f2 | 6.71 |
f3 | -6.03 |
f4 | 6.97 |
f5 | 6.36 |
f6 | -8.67 |
f34 | 30.43 |
f56 | 13.05 |
f3456 | 6.97 |
将与实施例1~7的摄像透镜的条件式(1)~(13)对应的值示于表8。在实施例1~7中,将d线设为基准波长,表8表示该基准波长上的各值。而且,这里,接合透镜的空气间隔成为0。根据表8可知,实施例1~7全部满足条件式(1)~(13)。
[表8]
图9(A)、图9(B)、图9(C)、图9(D)分别表示上述实施例1的摄像透镜的球面像差、散光像差、畸变(畸变像差)、倍率色像差(倍率的色像差)的像差图。在各像差图中,将d线设为基准波长表示像差,但是在球面像差图及倍率色像差图中,还表示有关F线(波长486.1nm)、C线(波长656.3nm)、s线(852.1nm)的像差。球面像差图的Fno.是F数,其它的像差图的ω表示半视场角。畸变的图利用整个系统的焦距f、半视场角(变数处理, ),将理想像高设为表示与它的偏移量。
此外,同样地,在图10(A)~图10(D)、图11(A)~图11(D)、图12(A)~图12(D)、图13(A)~图13(D)、图14(A)~图14(D)、图15(A)~图15(D)分别表示上述实施例2、3、4、5、6、7涉及的摄像透镜的球面像差、散光像差、畸变、(畸变像差)、倍率色像差的像差图。根据各像差图可知,上述实施例1~7从可见光区域到近红外区域,各像差被良好地校正。
实施例1~7的摄像透镜是在6片透镜结构中,全部由材质为玻璃的球面透镜构成,因此,可低价制作,对温度变化的性能变化较小,可在宽的温度范围使用。此外,实施例1~3、6、7的摄像透镜不使用接合透镜,与使用了接合透镜的透镜系统相比,可低价制作。此外,实施例1~7的摄像透镜具有良好的光学性能,在F数为1.5~2.0的明亮的光学系统中,从可见光区域到近红外区域,被良好地像差校正,因此,可以在用于拍摄汽车的前方、侧方、后方等的影像的车载用照相机或监视照相机等很好地使用。
在图16,作为使用例表示汽车100搭载了具备本实施方式的摄像透镜的摄像装置的样子。在图16中,汽车100具备用于拍摄其助手席侧的侧面的死角范围的车外照相机101、用于拍摄汽车100的后侧的死角范围的车外照相机102、安装在内视镜的背面并用于拍摄与驾驶员相同的视野范围的车内照相机103。车外照相机101、车外照相机102和车内照相机103是本实用新型的实施方式的摄像装置,具备本实用新型的实施例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。
本实用新型的摄像透镜具有上述的优点,所以车外照相机101、102及车内照相机103也可以小型且低价地构成,可以在其摄像元件的摄像面上成像良好的像。
以上,举出实施方式及实施例说明了本实用新型,但是本实用新型不限于上述的实施方式及实施例,可以进行各种变形。例如,各透镜成分的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数的值不限于上述各数值实施例所示的值,可以取其它的值。
此外,在摄像装置的实施方式中,对于在车载用照相机适用本实用新型的例子图示进行了说明,但是本实用新型不限于该用途,例如还可以适用于便携终端用照相机或监视照相机等。
Claims (13)
1.一种摄像透镜,其特征在于,从物侧起顺次包括将凹面朝向像侧的具有负的光焦度的第1透镜、具有正的光焦度的第2透镜、光阑、具有负的光焦度的第3透镜、具有正的光焦度的第4透镜、将凸面朝向像侧的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;
在将上述第3透镜的像侧的面的曲率半径设为R7、上述第4透镜的物侧的面的曲率半径设为R8时,满足下述条件式(1):
|R7/R8|<1.0……(1)。
2.一种摄像透镜,其特征在于,从物侧起顺次包括将凹面朝向像侧的具有负的光焦度的第1透镜、具有正的光焦度的第2透镜、光阑、具有负的光焦度的第3透镜、具有正的光焦度的第4透镜、将凸面朝向像侧的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,并且,将全部透镜以单透镜构成。
3.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透镜是双凹透镜。
4.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
在将整个系统的焦距设为f、从上述第3透镜到上述第6透镜的合成焦距设为f3456时,满足下述条件式(2):
f3456/f>0.8……(2)。
5.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
在将整个系统的焦距设为f、上述第5透镜的焦距设为f5时,满足下述条件式(3):
0.6<f5/f<1.2……(3)。
6.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
在将整个系统的焦距设为f、上述第6透镜的焦距设为f6时,满足下述条件式(4):
-2.0<f6/f<-0.6……(4)。
7.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
在将整个系统的焦距设为f、上述第3透镜的焦距设为f3时,满足下述条件式(5):
-1.5<f3/f<-0.5……(5)。
8.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
在将整个系统的焦距设为f、上述第4透镜的像侧的曲率半径设为R9时,满足下述条件式(6):
-1.2<R9/f<-0.5……(6)。
9.根据权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
在将第4透镜的焦距设为f4、上述第5透镜的焦距设为f5时,满足下述条件式(7):
0.5<f4/f5<1.5……(7)。
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2透镜对d线的阿贝数大于32。
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4透镜对d线的阿贝数为35以上,上述第5透镜对d线的阿贝数为35以上,上述第6透镜对d线的阿贝数为30以下。
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1透镜对d线的阿贝数为40以上。
13.一种摄像装置,其特征在于,具有权利要求1或2所述的摄像透镜。
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