CN201348672Y - 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实现小型化、广角化、低成本、F数小的同时实现良好的光学性能的摄像透镜及摄像装置。摄像透镜(1)从物侧依次具备:第1透镜(L1),将凹面朝向像侧且具有负的光焦度;第2透镜(L2),具有正的光焦度;第3透镜(L3),具有正的光焦度;光阑;第4透镜(L4),是双凹透镜且具有负的光焦度;第5透镜(L5),将凸面朝向像侧且具有正的光焦度;第6透镜(L6),将凸面朝向物侧且具有正的光焦度。第4透镜的材质对d线的阿贝数为30以下。设整个系统的焦距为f,设从第4透镜(L4)到第6透镜(L6)为止的合成焦距为f456时,摄像透镜(1)满足下述条件式(1):1.00<f456/f<1.88…(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 Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)等的摄像元件的车载用摄像机、便携终端用摄像机、监视摄像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,在车载用摄像机或监视用摄像机等中,要求具有较高的耐气候性的同时,可以在从寒冷地区的大气到热带地方的夏天的车内的、宽温度范围使用,要求小型且高性能的透镜。特别是,在配置于车的车内而监视前方的摄像机中要求F数较小、从可见光域到红外域的宽波长带可以使用,以便夜里也可以使用。此外,用作车载用摄像机时,还要求从车的外观上的观点出发要求露出的透镜部较小。
本申请人在日本专利申请2007-132334号中提出可在上述领域使用的摄像透镜。此外,作为过去已知的6片结构的摄像透镜有下述专利文献1~4记载的摄像透镜。在专利文献1中记载有从物侧依次为负、正、正、光阑、负、正、正的透镜配置的摄像透镜。在专利文献2中记载有从物侧依次为负、正、正、光阑、负、正、负的透镜配置的摄像透镜。在专利文献3中记载了从物侧依次为负、正、光阑、正、负、正、正的透镜配置的摄像透镜。在专利文献4中,记载了从物侧依次为负、正、正、光阑、负、正、正的透镜配置的摄像透镜。
[专利文献1]日本专利公开昭和55-45007号公报
[专利文献2]日本专利公开昭和61-90115号公报
[专利文献3]日本专利公开平9-230232号公报
[专利文献4]日本专利公开2005-164839号公报
但是,还考虑车载摄像机或监视用摄像机等在夜里使用,所以希望F数较小的光学系统。但是,专利文献1、2所述的摄像透镜F数大到3.3~4.5,成为所谓暗的光学系统,不优选。专利文献4记载的也是F数为2.5,在这点上有改进的余地,并且使用非球面透镜,所以成本上不利。
此外,专利申请2007-132334号中提出的视场角为大约27°,作为车载用摄像机或监视用摄像机等,是要求进一步的广角化的部分。
实用新型内容
本实用新型鉴于上述情况,其目的在于,提供一种实现广角化、小型、F数小、低成本且具有良好的光学性能的摄像透镜、及具备该摄像透镜的摄像装置。
本实用新型的摄像透镜,其特征在于,从物侧依次具备:将凹面朝向像侧且具有负的光焦度的第1透镜、具有正的光焦度的第2透镜、具有正的光焦度的第3透镜、光阑、双凹透镜且具有负的光焦度的第4透镜、将凸面朝向像侧的具有正的光焦度的第5透镜、将凸面朝向物侧且具有正的光焦度的第6透镜,第4透镜的材质对d线的阿贝数为30以下,设整个系统的焦距为f,设从第4透镜到第6透镜的合成焦距为f456时,满足下述条件式(1)。
1.00<f456/f<1.88…(1)
本实用新型的摄像透镜通过如上述适当地选择各透镜结构,有利于得到实现广角化、小型且F数小的具有良好的光学性能的光学系统。可以是未必利用非球面的结构,所以可以实现低成本化。此外,本实用新型的摄像透镜,通过使配置在光阑附近且具有大的负光焦度的第4透镜的阿贝数为30以下,从而有利于色像差的校正,并且通过构成为满足条件式(1),从而使畸变和像面弯曲的校正容易,变得有利于广角化。
在本实用新型的摄像透镜中,优选第2透镜的物侧的面的曲率半径的绝对值大于像侧的面的曲率半径的绝对值,第3透镜的物侧的面的曲率半径的绝对值小于像侧的面的曲率半径的绝对值,第5透镜的物侧的面的曲率半径的绝对值大于像侧的面的曲率半径的绝对值,第6透镜的物侧的面的曲率半径的绝对值小于像侧的面的曲率半径的绝对值。而且,作为与上述物侧和像侧的面的曲率半径有关的优选方式,只要满足第2、第3、第5、第6透镜的任1个即可,或可以满足任意的组合。
此外,在本实用新型的摄像透镜中,优选满足下述条件式(2)~(6)。而且,作为优选的实施方式,可以满足下述条件式(2)~(6)的任意1式,或者满足任意的组合。
0.30<|R8/R9|<0.90…(2)
0.15<Bf/(L-Bf)<0.25…(3)
1.20<f5/f<1.50…(4)
0.3<D6/D7<1.2…(5)
0.3<|f1/f2|<1.0…(6)
其中,
f:整个系统的焦距
f1:第1透镜的焦距
f2:第2透镜的焦距
f5:第5透镜的焦距
R8:第4透镜的物侧的面的曲率半径
R9:第4透镜的像侧的面的曲率半径
D6:第3透镜和光阑的光轴上的空气间隔
D7:光阑和第4透镜的光轴上的空气间隔
L:从最靠近物侧的透镜的物侧的面到像面为止的光轴上的距离(后截距部分是空气换算长度)
Bf:从最靠近像侧的透镜的像侧的面到像面为止的光轴上的距离(空气换算长度)
而且,非球面透镜的情况下,上述“凹面”、“凸面”、“双凹”、“曲率半径”假设在近轴区域考虑。
本实用新型的摄像装置的特征在于,具备上述记载的本实用新型的摄像透镜。
根据本实用新型,在由至少6片构成的透镜系统中,适当地设定各透镜的形状、光焦度、材质等的构成,并满足条件式(1),因此,能够提供实现广角化、小型、F数小、低成本、且可以得到良好的光学性能的摄像透镜及具备该摄像透镜的摄像装置。
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剖面图。
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剖面图。
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剖面图。
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剖面图。
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剖面图。
图7(A)~图7(D)是本实用新型的实施例1的摄像透镜的各像差图。
图8(A)~图8(D)是本实用新型的实施例2的摄像透镜的各像差图。
图9(A)~图9(D)是本实用新型的实施例3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4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5的摄像透镜的各像差图。
图12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。
图中符号:
1 摄像透镜
2 轴上光束
3、4 轴外光束
5 摄像元件
11、12 遮光机构
100 汽车
101、102 车外摄像机
103 车内摄像机
Di(i=1、2、3、…) 第i个面和第i+1个面的光轴上的面间隔
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 孔径光阑
Z 光轴
具体实施方式
下面,参照附图详细地说明本实用新型的实施方式。首先,说明本实用新型的摄像透镜的实施方式,然后说明摄像装置的实施方式。
图1表示本实用新型的一实施方式的摄像透镜1的透镜剖面图。在图1中,图的左侧为物侧、右侧为像侧,来自位于无限远的距离的物点的轴上光束2、按最大视场角的轴外光线3、4也一并示出。在此,轴上光线是指来自光轴Z上的物点的光束,轴外光轴是指来自光轴Z外的物点的光束。
在图1中,考虑摄像透镜1被适用于摄像装置的情况,还图示被配置于包含摄像透镜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,在图1中,一并示出配置在透镜系统和摄像元件5(像面)之间的平行平板状的光学部件PP、和配置在第1透镜L1、第2透镜L2的像侧的面的遮光机构11、12。光学部件PP、遮光机构11、12不是本实用新型必需的,这些说明后述。
摄像透镜1从物侧依次具备: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、具有正的光焦度的第3透镜L3、孔径光阑St、双凹透镜即具有负的光焦度的第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、将凸面朝向物侧的具有正的光焦度的第6透镜L6。摄像透镜1由最少6片这样比较少的透镜片数构成,从而可以将光轴方向的总长小型化。而且,图1中的孔径光阑St不表示形状或大小,而表示光轴Z上的位置。
第1透镜L1设为将凹面朝向像侧的具有负的光焦度的透镜,从而可以使系统整体广角化。第1透镜L1设为将凹面朝向像侧的具有负的光焦度的透镜,从而可以使轴外光线向沿光轴的方向折射,可以将透镜系统的径向小型化。此外,如图1所示的例子,将第1透镜设为双凹透镜时,能够增大第1透镜L1的负的光焦度,将透镜系统的径向小型化就变得更加容易。
第1透镜L1优选物侧的面的曲率半径的绝对值大于像侧的面的曲率半径的绝对值,由此可以良好地校正像面弯曲。
优选第1透镜L1的材质对d线的阿贝数为40以上,由此,可以抑制轴上色像差和倍率色像差的发生。
第2透镜L2、第3透镜L3是正的透镜,如此在比孔径光阑St更靠物侧将正的光焦度分散到2片透镜,从而可以良好地校正球面像差(也称球差),例如,即使是F数为2.0以下的光学系统,也容易实现良好的光学性能。
第2透镜L2将像侧的面设为凸面,从而可以良好地校正像面弯曲。
第2透镜L2设为物侧的面的曲率半径的绝对值大于像侧的面的曲率半径的绝对值,从而可以良好地校正球面像差、像面弯曲。
优选第2透镜L2的材质对d线的阿贝数为25以上,由此,可以抑制轴上色像差和倍率色像差的发生。
第3透镜L3将物侧的面设为凸面,从而可以良好地校正像面弯曲。
第3透镜L3是物侧的面的曲率半径的绝对值小于像侧的面的曲率半径的绝对值,从而可以良好地校正球面像差、像面弯曲。
第3透镜L3的材质对d线的阿贝数优选为40以上,由此,可以抑制轴上色像差和倍率色像差的发生。
第4透镜L4设为双凹透镜,从而使其具有大的负光焦度。
第4透镜L4的材质对d线的阿贝数优选为30以下,从而可以良好地校正轴上色像差和倍率色像差。
第5透镜L5、第6透镜L6是正的透镜,如此在比孔径光阑St更靠像侧将正的光焦度分散到2片透镜,从而可以良好地校正球面像差,例如,即使是F数为2.0以下的光学系统,也可以实现良好的光学性能。
第5透镜L5的像侧的面设为凸面,由此,可以良好地校正像面弯曲。
第5透镜L5设为物侧的面的曲率半径的绝对值大于像侧的面的曲率半径的绝对值,从而可以良好地校正球面像差、像面弯曲。
第5透镜L5的材质对d线的阿贝数优选为40以上,由此,可以抑制轴上色像差和倍率色像差的发生。
第6透镜L6的物侧的面设为凸面,由此,可以良好地校正像面弯曲。
第6透镜L6设为物侧的面的曲率半径的绝对值小于像侧的面的曲率半径的绝对值,从而可以良好地校正球面像差、像面弯曲。
第6透镜L6的材质对d线的阿贝数优选为40以上,由此,可以抑制轴上色像差和倍率色像差的发生。
本实用新型的实施方式的摄像透镜优选满足以下所述的条件式(1)~(9)。而且,作为优选的实施方式,可以满足条件式(1)~(9)的任1个式,或者可以满足任意的组合。
1.00<f456/f<1.88…(1)
0.30<|R8/R9|<0.90…(2)
0.15<Bf/(L-Bf)<0.25…(3)
1.20<f5/f<1.50…(4)
0.3<D6/D7<1.2…(5)
0.3<|f1/f2|<1.0…(6)
2.0<ED1/IH<4.0…(7)
2.0<L/f<7.0…(8)
0.3<Bf/f<1.2…(9)
其中,
f:整个系统的焦距
f1:第1透镜L1的焦距
f2:第2透镜L2的焦距
f5:第5透镜L5的焦距
f456:从第4透镜L4到第6透镜L6为止的合成焦距
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
D6:第3透镜L3和孔径光阑St的光轴上的空气间隔
D7:孔径光阑St和第4透镜L4的光轴上的空气间隔
L:从第1透镜L1的物侧的面到像面为止的光轴上的距离(后截距部分是空气换算长度)
Bf:从第6透镜L6的像侧的面到像面为止的光轴上的距离(相当于后截距,空气换算长度)
ED1:第1透镜L1的物侧的面的最大光线高度。
IH:最大像高
而且,ED1、IH可以例如根据摄像透镜的规格或适用的摄像装置的规格等决定。
若超过条件式(1)的上限,则比孔径光阑St更靠像侧的3个透镜的合成光焦度减小,难以良好地校正畸变且广角化。若低于条件式(1)的下限,则比孔径光阑St更靠像侧的3个透镜的合成光焦度增大,难以校正像面弯曲的同时,后截距变短,难以在透镜系统和配置于像面的摄像元件之间配置各种滤光片或盖玻璃等。
若超过条件式(2)的上限,则难以良好地校正像面弯曲,若低于条件式(2)的下限,则第4透镜L4的物侧的面的曲率半径的绝对值变得过小,难以加工。
若超过条件式(3)的上限,则系统整体大型化。若低于条件式(3)的下限,则后截距变短,在透镜系统和配置于像面的摄像元件之间难以配置各种滤光片或盖玻璃等。
若超过条件式(4)的上限,则难以良好地校正像面弯曲。若低于条件式(4)的下限,则第5透镜L5的光焦度变得过大,相对于偏心的制造误差及组装误差的允许量减少,难以组装或成为成本上升的原因。
若超过条件式(5)的上限,则孔径光阑St偏靠第4透镜L4侧,比孔径光阑St更靠物侧的透镜的透镜直径会变大。若低于条件式(5)的下限,则孔径光阑St过度接近第3透镜L3,所以比孔径光阑St更靠像侧的透镜的透镜直径会变大。
若超过条件式(6)的上限,则第1透镜L1的光焦度减小,难以广角化,或者难以取较长的后截距。若低于条件式(6)的下限,难以良好地校正像面弯曲、畸变。
若超过条件式(7)的上限,则第1透镜L1的有效直径变得过大,难以将透镜中的露出于外部的部分小型化。例如,本摄像透镜搭载于车载用摄像机时,为了不损伤车的外观,希望露出于外界的透镜的部分小,所以优选构成为满足条件式(7)的上限。若低于条件式(7)的下限,则可以将露出于外部的部分小型化,但难以由比孔径光阑St更靠物侧的光学系统分离轴上光线和轴外光线,并难以良好地校正像面弯曲。
若超过条件式(8)的上限,则光轴方向的总长变长且透镜系统会变得大型化,或难以广角化。若低于条件式(8)的下限,则总长变得过短,各透镜变薄,透镜的加工、组装变得困难。
若超过条件式(9)的上限,后截距变得过长,作为结果,系统整体会变得大型化。若低于条件式(9)的下限,后截距变得过短,在透镜系统和配置于像面的摄像元件之间难以配置各种滤光片或盖玻璃。此外,还容易发生以从摄像元件到透镜系统的返回光为原因的重影。
而且,本实施方式的摄像透镜,更优选满足以下的条件式(1-1)、(2-1)、(6-1)、(7-1)、(8-1)、(9-1)。
1.1<f456/f<1.88…(1-1)
0.4<|R8/R9|<0.90…(2-1)
0.4<|f1/f2|<0.8…(6-1)
3.0<ED1/IH<4.0…(7-1)
2.0<L/f<4.0…(8-1)
0.5<Bf/f<1.0…(9-1)
通过满足条件式(1-1),像面弯曲的校正和用于配置各种滤光片或盖玻璃等的后截距的确保变得更容易。
在满足条件式(2-1)时,成为加工上更有利的结构。
通过满足条件式(6-1)的上限,更容易实现广角化或长的后截距。通过满足条件式(6-1)的下限,更有利于良好地校正像面弯曲、畸变。
通过满足条件式(7-1),更有利于像面弯曲的良好的校正。
在满足条件式(8-1)时,可以更小型地构成透镜系统。
通过满足条件式(9-1),能够进一步提高满足条件式(9)时所得到的效果。
而且,摄像透镜1例如在车载用摄像机等的严格的环境中使用时,配置于最靠近物侧的第1透镜L1优选使用强于(换言之,耐抗)由风雨的表面劣化、由直射日光的温度变化,进而使用强于油脂/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,或者也可以使用透明的陶瓷。陶瓷具有强度高于通常的玻璃、耐热性高的性质。
第1透镜L1的中心厚度优选为0.5mm以上。例如,适用于车载用摄像机时,透镜系统要求对各种冲击的强度。因此,将第1透镜L1的中心厚度设为0.5mm以上,从而使第1透镜L1不易碎。
此外,摄像透镜1例如适用于车载用摄像机时,要求可以从寒冷地区的大气到热带地方的夏天的车内的宽温度范围使用。在宽温度范围使用时,作为透镜的材质,优选使用线膨胀系数小的材质。在车载用摄像机用途等,要求可以在宽温度范围使用时,优选全部透镜材质为玻璃。
此外,也可以对第1透镜L1施以防水结构以遮断与大气的空气流通,使得不会因急剧的温度变化、湿度变化而在内部产生雾。作为防水结构,可以通过粘接第1透镜L1和透镜框制成密封结构,也可以在第1透镜L1和透镜框之间放入O型环等的气密部件而制成密封结构。
此外,透镜系统在急剧的温度环境下、湿度环境下使用时,优选在透镜系统不使用粘合透镜(也称接合透镜)。例如,适用于车载用摄像机时,条件是可以在寒冷地区的大气到热带地域的夏天的车内的宽温度范围使用。使用粘合透镜时,为在宽温度范围使用,必须使用特殊的粘合剂,会成为成本上升的原因。
此外,为了低价地制作透镜,优选全部透镜为球面透镜。或者,重视性能时等,为更良好地校正各像差,也可以使用非球面透镜。并且,为了高精度且以低成本形成非球面,作为透镜的材质可以使用塑料。
而且,将摄像透镜1适用于摄像装置时,根据安装透镜的摄像机侧的结构,优选设置盖玻璃、低通滤光片或红外线截止滤光片,光学部件PP是对这些所设想的部件。例如,摄像透镜1被使用于车载用摄像机,用作夜间的视觉辅助用的夜视摄像机时,可以在透镜系统和摄像元件之间插入如截止从紫外光到蓝色光的滤光片。
或者,代替在透镜系统和摄像元件5之间配置如低通滤光片或截止特定的波长带的各种滤光片,也可以在各透镜之间配置这些各种滤光片。或者,在摄像透镜1具有的任意的透镜的透镜面,可以施以具有与各滤光片相同的作用的涂层。
而且,通过各透镜之间的有效直径外的光束成为杂散光到达像面,有可能形成重影,因此,根据需要,优选设置遮断该杂散光的遮光机构。作为该遮光机构,例如可以在透镜的有效直径外的部分施以不透明的涂料,或可以设置不透明的板材。或者,也可以在最靠近物侧的透镜的物侧配置遮断杂散光的如遮光罩的部件。作为一例,在图1中,示出在第1透镜L1、第2透镜L2的像侧的面分别设置遮光机构11、12的例子,但是设置遮光机构的部位不限于图1所示的例子,也可以配置在其它透镜或透镜之间。
另外,也可以在各透镜之间配置遮断周边光线的部件。周边光线是指来自光轴Z外的物点的光线中的、通过光学系统的入瞳的周边部分的光线。在周边光量比实用上没有问题的范围遮断周边光线,从而可以提高成像区域周边部的图像质量。此外,由该部件遮断产生重影的光,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。
[表1]
实施例1透镜数据
Si | Ri | Di | Ndj | vdj |
1 | -23.43 | 0.70 | 1.7725 | 49.6 |
2 | 6.15 | 2.50 | ||
3 | 30.05 | 3.90 | 1.8830 | 40.8 |
4 | -12.55 | 0.11 | ||
5 | 9.58 | 4.50 | 1.7550 | 52.3 |
6 | -14.19 | 0.89 | ||
7(孔径光阑) | - | 0.97 | ||
8 | -5.66 | 0.70 | 1.9229 | 18.9 |
9 | 8.22 | 0.64 | ||
10 | 100.17 | 3.00 | 1.7550 | 52.3 |
11 | -5.39 | 0.10 | ||
12 | 8.86 | 2.30 | 1.7725 | 49.6 |
13 | -73.14 | 3.40 | ||
14 | ∞ | 0.40 | 1.5168 | 64.2 |
15 | ∞ | 0.50 | ||
像面 | - |
实施例1各种数据
Fno. | 2.00 |
2ω | 62.4 |
L | 24.48 |
Bf | 4.17 |
f | 5.07 |
f1 | -6.24 |
f2 | 10.48 |
f3 | 8.25 |
f4 | -3.54 |
f5 | 6.86 |
f6 | 10.36 |
f456 | 7.60 |
IH | 2.8 |
ED1 | 8.29 |
在表1的透镜数据中,面号码表示将最靠近物侧的构成因素的面作为第1个、随着朝向像侧依次增加的第i个(i=1、2、3、…)的面号码。而且,表1的透镜数据中还包括附上孔径光阑St及光学部件PP。
表1的Ri表示第i个(i=1、2、3、…)面的曲率半径,Di表示第i个(i=1、2、3、…)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个(j=1、2、3、…)光学因素对d线的折射率,vdj表示第j个光学因素对d线的阿贝数。在表1中,曲率半径是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的物侧的面到像面为止的光轴Z上的距离(后截距部分是空气换算长度),Bf是从第6透镜的像侧的面到像面为止的距离(相当于后截距、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,f456是从第4透镜L4到第6透镜L6为止的合成焦距(第4透镜L4、第5透镜L5、第6透镜L6的合成焦距)、IH是像面上的最大像高、ED1是第1透镜L1的物侧的面的最大光线高。
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、合成焦距、IH、ED1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。
在图2中,图的左侧为物侧,右侧为像侧。图2所示的孔径光阑St不表示形状或大小,表示光轴Z上的位置。图2的符号Ri、Di(i=1、2、3、…)对应于表1的Ri、Di。
上述说明的表1中的符号的意义及透镜结构图的图示方法对于后述的实施例也基本相同。
实施例1的摄像透镜从物侧依次由双凹透镜的第1透镜L1、双凸透镜的第2透镜L2、双凸透镜的第3透镜L3、孔径光阑St、双凹透镜的第4透镜L4、双凸透镜的第5透镜L5、双凸透镜的第6透镜L6构成。
<实施例2>
在图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。实施例2的摄像透镜从物侧依次由双凹透镜的第1透镜L1、将凸面朝向像侧的正弯月形透镜的第2透镜L2、双凸透镜的第3透镜L3、孔径光阑St、双凹透镜的第4透镜L4、双凸透镜的第5透镜L5、双凸透镜的第6透镜L6构成。
[表2]
实施例2透镜数据
Si | Ri | Di | Ndj | vdj |
1 | -22.50 | 0.70 | 1.7725 | 49.6 |
2 | 6.47 | 1.75 | ||
3 | -30.17 | 2.80 | 1.8893 | 38 |
4 | -9.57 | 1.14 | ||
5 | 7.24 | 4.50 | 1.7550 | 52.3 |
6 | -14.54 | 0.90 | ||
7(孔径光阑) | - | 1.04 | ||
8 | -5.27 | 0.70 | 1.9229 | 18.9 |
9 | 8.61 | 0.57 | ||
10 | 200.01 | 2.70 | 1.7550 | 52.3 |
11 | -5.53 | 0.10 | ||
12 | 8.40 | 2.20 | 1.8040 | 46.6 |
13 | -42.60 | 3.60 | ||
14 | ∞ | 0.40 | 1.5168 | 64.2 |
15 | ∞ | 0.50 | ||
像面 | - |
实施例2各种数据
Fno. | 2.00 |
2ω | 62.8 |
L | 23.46 |
Bf | 4.36 |
f | 5.09 |
f1 | -6.44 |
f2 | 14.82 |
f3 | 7.02 |
f4 | -3.46 |
f5 | 7.17 |
f6 | 8.89 |
f456 | 7.56 |
IH | 2.8 |
ED1 | 8.29 |
<实施例3>
在图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。实施例3的摄像透镜从物侧依次由双凹透镜的第1透镜L1、将凸面朝向像侧的正弯月形透镜的第2透镜L2、双凸透镜的第3透镜L3、孔径光阑St、双凹透镜的第4透镜L4、将凸面朝向像侧的正弯月形透镜的第5透镜L5、将凸面朝向物侧的正弯月形透镜的第6透镜L6构成。
[表3]
实施例3透镜数据
Si | Ri | Di | Ndj | vdj |
1 | -23.96 | 0.70 | 1.7725 | 49.6 |
2 | 7.88 | 2.50 | ||
3 | -43.22 | 2.80 | 1.8780 | 39.1 |
4 | -10.39 | 3.01 | ||
5 | 6.47 | 4.50 | 1.7550 | 52.3 |
6 | -17.58 | 0.25 | ||
7(孔径光阑) | - | 1.06 | ||
8 | -5.17 | 0.70 | 1.9229 | 18.9 |
9 | 8.65 | 0.57 | ||
10 | -42.76 | 2.50 | 1.8348 | 42.7 |
11 | -5.41 | 0.10 | ||
12 | 7.16 | 1.53 | 1.7500 | 52.8 |
13 | 130.42 | 3.50 | ||
14 | ∞ | 0.40 | 1.5168 | 64.2 |
15 | ∞ | 0.50 | ||
像面 | - |
实施例3各种数据
Fno. | 2.00 |
2ω | 62.6 |
L | 24.49 |
Bf | 4.26 |
f | 5.07 |
f1 | -7.60 |
f2 | 14.98 |
f3 | 6.81 |
f4 | -3.42 |
f5 | 7.21 |
f6 | 10.05 |
f456 | 9.45 |
IH | 2.8 |
ED1 | 9.05 |
<实施例4>
在图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。实施例4的摄像透镜从物侧依次由双凹透镜的第1透镜L1、将凸面朝向像侧的正弯月形透镜的第2透镜L2、双凸透镜的第3透镜L3、孔径光阑St、双凹透镜的第4透镜L4、双凸透镜的第5透镜L5、双凸透镜的第6透镜L6构成。
[表4]
实施例4透镜数据
Si | Ri | Di | Ndj | vdj |
1 | -134.90 | 0.70 | 1.7725 | 49.6 |
2 | 5.76 | 2.50 | ||
3 | -21.86 | 2.21 | 1.8679 | 40.2 |
4 | -9.33 | 1.59 | ||
5 | 5.75 | 4.50 | 1.8348 | 42.7 |
6 | -15.17 | 1.10 | ||
7(孔径光阑) | - | 1.03 | ||
8 | -5.34 | 0.70 | 1.9229 | 18.9 |
9 | 6.59 | 0.60 | ||
10 | 171.34 | 2.70 | 1.8348 | 42.7 |
11 | -5.91 | 0.10 | ||
12 | 7.12 | 2.00 | 1.7550 | 52.3 |
13 | -39.28 | 3.30 | ||
14 | ∞ | 0.40 | 1.5168 | 64.2 |
15 | ∞ | 0.50 | ||
像面 | - |
实施例4各种数据
Fno. | 2.00 |
2ω | 62.6 |
L | 22.80 |
Bf | 4.06 |
f | 5.06 |
f1 | -7.30 |
f2 | 17.04 |
f3 | 6.08 |
f4 | -3.11 |
f5 | 7.44 |
f6 | 8.61 |
f456 | 8.61 |
IH | 2.8 |
ED1 | 9.38 |
<实施例5>
在图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。实施例5的摄像透镜从物侧依次由双凹透镜的第1透镜L1、双凸透镜的第2透镜L2、双凸透镜的第3透镜L3、孔径光阑St、双凹透镜的第4透镜L4、将凸面朝向像侧的正弯月形透镜的第5透镜L5、双凸透镜的第6透镜L6构成。
[表5]
实施例5透镜数据
Si | Ri | Di | Ndj | vdj |
1 | -49.23 | 0.70 | 1.7725 | 49.6 |
2 | 5.78 | 2.50 | ||
3 | 17.06 | 2.20 | 1.8679 | 40.2 |
4 | -14.38 | 1.28 | ||
5 | 9.71 | 4.50 | 1.8348 | 42.7 |
6 | -9.62 | 0.10 | ||
7(孔径光阑) | - | 1.17 | ||
8 | -4.67 | 0.70 | 1.9229 | 18.9 |
9 | 9.02 | 0.67 | ||
10 | -19.11 | 2.70 | 1.8348 | 42.7 |
11 | -4.70 | 0.10 | ||
12 | 6.52 | 2.00 | 1.7550 | 52.3 |
13 | -1662.50 | 3.30 | ||
14 | ∞ | 0.40 | 1.5168 | 64.2 |
15 | ∞ | 0.50 | ||
像面 | - |
实施例5各种数据
Fno. | 2.00 |
2ω | 63.2 |
L | 22.68 |
Bf | 4.06 |
f | 5.07 |
f1 | -6.82 |
f2 | 9.14 |
f3 | 7.51 |
f4 | -3.26 |
f5 | 7.46 |
f6 | 8.60 |
f456 | 6.52 |
IH | 2.8 |
ED1 | 8.54 |
表6表示与实施例1~5的摄像透镜的条件式(1)~(9)对应的值。在实施例1~5中,将d线设为基准波长,表6表示该基准波长的各值。根据表6可知,实施例1~5满足全部条件式(1)~(9)。
[表6]
图7(A)、图7(B)、图7(C)、图7(D)分别表示实施例1的摄像透镜的球面像差、非点像差(也称像散)、畸变(歪曲像差)、倍率色像差(倍率色像差)的像差图。在各像差图中,表示以d线(587.56nm)为基准波长的像差,但是在球面像差图及倍率色像差图中,还表示对F线(波长486.13nm)、C线(波长656.27nm)、s线(852.11nm)的像差。在球面像差图中,作为OSC一并表示正弦条件违反量(Offence againstthe Sine Condition)。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,视场角(变数处理, ),将理想像高设为f×表示与它的偏移量。
此外,同样地,在图8(A)~图8(D)、图9(A)~图9(D)、图10(A)~图10(D)、图11(A)~图11(D)分别表示上述实施例2、3、4、5涉及的摄像透镜的球面像差、非点像差、畸变(歪曲像差)、倍率色像差的像差图。根据各像差图可知,上述实施例1~5从可见光区域到近红外区域,各像差被良好地校正。
实施例1~5的摄像透镜在6片透镜结构中全部由球面透镜构成,完全不使用粘合透镜而全部由单透镜构成,所以可低价制作。此外,实施例1~5的摄像透镜实现小型且广角化并具有良好的光学性能,F数小到2.0,从可见光区域到红外光区域被良好地校正像差,所以可以适当使用于监视摄像机、用于拍摄汽车的前方、侧方、后方等的影像的车载用摄像机等。
在图12,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12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摄像机101、用于拍摄汽车100的后侧的死角范围的车外摄像机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摄像机103。车外摄像机101、车外摄像机102和车内摄像机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由该摄像透镜形成的光学像变换成电信号的摄像元件。
本实用新型的实施例的摄像透镜,具有上述的优点,所以车外摄像机101、102及车内摄像机103也可以小型且廉价地构成,可以在其摄像元件的摄像面成像良好的像。
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,对于在车载用摄像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摄像机或监视摄像机等。
Claims (8)
1.一种摄像透镜,其特征在于,从物侧依次具备:第1透镜,将凹面朝向像侧且具有负的光焦度;第2透镜,具有正的光焦度;第3透镜,具有正的光焦度;光阑;第4透镜,是双凹透镜且具有负的光焦;第5透镜,将凸面朝向像侧且具有正的光焦度;第6透镜,将凸面朝向物侧且具有正的光焦度;
上述第4透镜的材质对d线的阿贝数为30以下,
设整个系统的焦距为f,设从上述第4透镜到上述第6透镜的合成焦距为f456时,满足下述条件式(1):
1.00<f456/f<1.88…(1)。
2.如权利要求1所述的摄像透镜,其特征在于,
上述第2透镜的物侧的面的曲率半径的绝对值大于像侧的面的曲率半径的绝对值,
上述第3透镜的物侧的面的曲率半径的绝对值小于像侧的面的曲率半径的绝对值,
上述第5透镜的物侧的面的曲率半径的绝对值大于像侧的面的曲率半径的绝对值,
上述第6透镜的物侧的面的曲率半径的绝对值小于像侧的面的曲率半径的绝对值。
3.如权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
设上述第4透镜的物侧的面的曲率半径为R8,设上述第4透镜的像侧的面的曲率半径为R9时,满足下述条件式(2):
0.30<|R8/R9|<0.90…(2)。
4.如权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
设从最靠近物侧的透镜的物侧的面到像面为止的光轴上的距离为L,设从最靠近像侧的透镜的像侧的面到像面为止的光轴上的距离为Bf时,满足下述条件式:
0.15<Bf/(L-Bf)<0.25…(3)。
5.如权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
设整个系统的焦距为f,设上述第5透镜的焦距为f5时,满足下述条件式(4):
1.20<f5/f<1.50…(4)。
6.如权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
设上述第3透镜和上述光阑的光轴上的空气间隔为D6,设上述光阑和上述第4透镜的光轴上的空间间隔为D7时,满足下述条件式(5):
0.3<D6/D7<1.2…(5)。
7.如权利要求1或2所述的摄像透镜,其特征在于,
设上述第1透镜的焦距为f1,设上述第2透镜的焦距为f2时,满足下述条件式(6):
0.3<|f1/f2|<1.0…(6)。
8.一种摄像装置,其特征在于,具备权利要求1或2所述的摄像透镜。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180930 Address after: Tokyo, Japan Patentee after: Fuji Film Corp. Address before: Japan's Saitama Prefecture Patentee before: Fujinon Corp. |
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CX01 | Expiry of patent term | ||
CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20091118 |