CN204129311U - 摄像镜头以及具备摄像镜头的摄像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供摄像镜头以及具备摄像镜头的摄像装置，可应对摄像元件的高像素化且实现了镜头全长的缩短化和广角化。摄像镜头实质上由6个透镜构成，该6个透镜从物体侧起依次是：双凸形状的第一透镜(L1)；具有负光焦度的第二透镜(L2)；具有正光焦度的第三透镜(L3)；具有正光焦度的第四透镜(L4)；具有负光焦度且将凹面朝向物体侧的第五透镜(L5)；及具有负光焦度且将凹面朝向物体侧的第六透镜(L6)。

Description

摄像镜头以及具备摄像镜头的摄像装置

技术领域

本实用新型涉及使被摄体的光学图像成像在CCD(Charge CoupledDevice：电荷耦合元件)、CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)等摄像元件上的固定焦点的摄像镜头以及搭载该摄像镜头而进行摄影的数码静物照相机、带照相机的移动电话和移动信息终端(PDA：Personal Digital Assistance(个人数字助理))、智能手机、平板型终端及便携式游戏机等摄像装置。

背景技术

伴随着个人计算机向普通家庭等的普及，能够将所拍摄到的风景、人物图像等图像信息向个人计算机输入的数码静物照相机正急速地普及。另外，在移动电话、智能手机或者平板型终端上搭载图像输入用的照相机模块的情况也变多。在这样的具有摄像功能的设备中，使用CCD、CMOS等摄像元件。近年来，这些摄像元件的紧凑化正在进展，在摄像设备整体以及搭载于该摄像设备的摄像镜头中也要求紧凑性。另外，同时，摄像元件的高像素化也正在进展，要求摄像镜头的高分辨率、高性能化。例如要求与5百万像素以上、更进一步适当地与8百万像素以上的高像素对应的性能。

为了满足这样的要求，提出了设为透镜片数较多的5片结构的摄像镜头，近年来，进一步还提出了设为6片结构的摄像镜头。例如，在专利文献1和2中，提出了6片结构的摄像镜头，该6片结构的摄像镜头从物体侧起依次包括：具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、具有负光焦度的第五透镜以及具有负光焦度的第六透镜。

专利文献1：国际公开公报第2012/169778A说明书

专利文献2：美国专利申请公开第2013/0003193号说明书

实用新型内容

另一方面，特别是在用于移动终端、智能手机或者平板终端那样的薄型化正在进展的装置的摄像镜头中，要求与摄像元件的高像素化对应并且实现镜头全长的缩短化和广角化。然而，不能说专利文献1和2记载的摄像镜头的广角化比较充分。

本实用新型鉴于上述的点而提出，其目的在于提供能够应对摄像元件的高像素化并且实现镜头全长的缩短化和广角化的摄像镜头以及能够搭载该摄像镜头而得到高分辨率的摄像图像的摄像装置。

本实用新型的摄像镜头实质上由6个透镜构成，该6个透镜从物体侧起依次是：双凸形状的第一透镜；具有负光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜；具有负光焦度且将凹面朝向物体侧的第五透镜；及具有负光焦度且将凹面朝向物体侧的第六透镜。

在本实用新型的摄像镜头中，通过进一步采用以下的优选结构，能够使光学性能更加良好。

在本实用新型的摄像镜头中，优选为，第六透镜将凹面朝向像侧。

在本实用新型的摄像镜头中，优选为，第五透镜将凸面朝向像侧。

在本实用新型的摄像镜头中，优选为，第二透镜将凹面朝向像侧。

本实用新型的摄像镜头优选为满足以下的条件式(1)～(9)、(1－1)～(6－1)中的任一个或任意的组合。

0.7＜f/f1＜5   (1)

1.1＜f/f1＜3   (1－1)

1.18＜f/f4＜5   (2)

1.21＜f/f4＜5  (2－1)

－1.6＜(L6r+L6f)/(L6r－L6f)＜－0.7   (3)

－0.92＜(L6r+L6f)/(L6r－L6f)＜－0.7   (3－1)

－1＜f×P45＜0   (4)

－0.88＜f×P45＜0   (4－1)

0＜f6/f5＜0.11   (5)

0.035＜f6/f5＜0.08   (5－1)

－3＜f/f5＜－0.05   (6)

－0.19＜f/f5＜－0.055   (6－1)

－3＜f/f6＜－1.47   (7)

0.5＜f·tanω/L6r＜20   (8)

0.5＜(L1r+L1f)/(L1r－L1f)＜1   (9)

其中，

f为整个系统的焦距，

f1为第一透镜的焦距，

f4为第四透镜的焦距，

f5为第五透镜的焦距，

f6为第六透镜的焦距，

L1f为第一透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L1r为第一透镜的像侧的面的近轴曲率半径，

L6f为第六透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L6r为第六透镜的像侧的面的近轴曲率半径，

f为整个系统的焦距，

ω为半视角，

P45为由第四透镜的像侧的面和第五透镜的物体侧的面形成的空气透镜的光焦度，该空气透镜的光焦度利用以下的式(P)求算：

【数学式1】

$P45=\frac{1-\mathrm{Nd}4}{L4r}+\frac{\mathrm{Nd}5-1}{L5f}-\frac{(1-\mathrm{Nd}4)\×(\mathrm{Nd}5-1)\×D9}{L4r\×L5f}---\left(P\right)$

其中，

Nd4为第四透镜对d线的折射率，

Nd5为第五透镜对d线的折射率，

L4r为第四透镜的像侧的面的近轴曲率半径，

L5f为第五透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

D9为第四透镜与第五透镜的光轴上的空气间隔。

另外，在本实用新型的摄像镜头中，“实质上由6个透镜构成”是指，本实用新型的摄像镜头除了6个透镜以外，也包括实质上不具有光焦度的透镜、光圈、玻片等透镜以外的光学要素、镜头凸缘、镜头镜筒、手抖校正机构等机构部分等。

另外，对于包含非球面的透镜，在近轴区域考虑上述的透镜的面形状、光焦度的符号。另外，将使凸面朝向物体侧的面形状的曲率半径的符号设为正，将使凸面朝向像侧的面形状的曲率半径的符号设为负。

本实用新型的摄像装置具备本实用新型的摄像镜头。

根据本实用新型的摄像镜头，在作为整体为6片这样的镜头结构中，使各镜头要素的结构最优化，特别是适当地构成了第一透镜、第五透镜、第六透镜的形状，因此可实现能够应对摄像元件的高像素化并且实现镜头全长的缩短化和广角化的镜头系统。

另外，根据本实用新型的摄像装置，由于具备本实用新型的摄像镜头，因此能够使摄像镜头的光轴方向上的装置尺寸缩短化，能够以较大的视角来取得高分辨率的摄影图像。

附图说明

图1是表示本实用新型的一实施方式所涉及的摄像镜头的第一结构例的图，是与实施例1对应的镜头剖视图。

图2是表示本实用新型的一实施方式所涉及的摄像镜头的第二结构例的图，是与实施例2对应的镜头剖视图。

图3是表示本实用新型的一实施方式所涉及的摄像镜头的第三结构例的图，是与实施例3对应的镜头剖视图。

图4是表示本实用新型的一实施方式所涉及的摄像镜头的第四结构例的图，是与实施例4对应的镜头剖视图。

图5是表示本实用新型的一实施方式所涉及的摄像镜头的第五结构例的图，是与实施例5对应的镜头剖视图。

图6是图1所示的摄像镜头的光路图。

图7是表示本实用新型的实施例1所涉及的摄像镜头的各像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。

图8是表示本实用新型的实施例2所涉及的摄像镜头的各像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。

图9是表示本实用新型的实施例3所涉及的摄像镜头的各像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。

图10是表示本实用新型的实施例4所涉及的摄像镜头的各像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。

图11是表示本实用新型的实施例5所涉及的摄像镜头的各像差的像差图，(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸变，(D)表示倍率色差。

图12是表示作为具备本实用新型所涉及的摄像镜头的移动电话终端的摄像装置的图。

图13是表示作为具备本实用新型所涉及的摄像镜头的智能手机的摄像装置的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本实用新型的实施方式详细地进行说明。

图1表示本实用新型的第一实施方式所涉及的摄像镜头的第一结构例。该结构例与后述的第一数值实施例(表1、表2)的镜头结构对应。同样，图2～图5表示与后述的第二至第五实施方式所涉及的数值实施例(表3～表10)的镜头结构对应的第二至第五结构例的截面结构。在图1～图5中，附图标记Ri表示，将最靠物体侧的镜头要素的面作为第一个面，并以随着朝向像侧而依次增加的方式标注了附图标记后的第i个面的曲率半径。附图标记Di表示第i个面与第i+1个面的光轴Z1上的面间隔。另外，各结构例的基本的结构均相同，因此，以下，以图1所示的摄像镜头的结构例为基础而进行说明，并根据需要，也对图2～图5的结构例进行说明。另外，图6是图1所示的摄像镜头中的光路图，表示来自处于无限远的距离的物点的轴上光束2和最大视角的光束3的各光路。

本实用新型的实施方式所涉及的摄像镜头L优选用于使用了CCD、CMOS等摄像元件的各种摄像设备，特别是比较小型的移动终端设备，例如数码静物照相机、带照相机的移动电话、智能手机、平板型终端和PDA等。该摄像镜头L沿光轴Z1从物体侧起依次具备第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、和第六透镜L6。

图12表示作为本实用新型的实施方式所涉及的摄像装置1的移动电话终端的概观图。本实用新型的实施方式所涉及的摄像装置1构成为具备本实施方式所涉及的摄像镜头L和输出与由该摄像镜头L形成的光学图像对应的摄像信号的CCD等摄像元件100(参照图1)。摄像元件100配置于该摄像镜头L的成像面。

图13表示作为本实用新型的实施方式所涉及的摄像装置501的智能手机的概观图。本实用新型的实施方式所涉及的摄像装置501构成为具备照相机部541，该照相机部541具有本实施方式所涉及的摄像镜头L和输出与由该摄像镜头L形成的光学图像对应的摄像信号的CCD等摄像元件100(参照图1)。摄像元件100配置于该摄像镜头L的成像面。

在第六透镜L6与摄像元件100之间，也可以根据安装镜头的照相机侧的结构而配置有各种光学构件CG。例如也可以配置有摄像面保护用的玻片、红外截止滤光片等平板状的光学构件。在该情况下，作为光学构件CG，也可以使用例如对平板状的玻片实施了具有红外截止滤光片、中性滤光器等的滤光效果的涂层后的结构或者具有同样的效果的材料。

另外，也可以不使用光学构件CG而对第六透镜L6实施涂层等而使其具有与光学构件CG等同的效果。由此，能够实现零件数目的削减和全长的缩短。

优选为，该摄像镜头L还具备配置于比第二透镜L2的物体侧的面靠物体侧的开口光圈St。在如此配置了开口光圈St的情况下，特别是在成像区域的周边部中，能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。为了进一步提高该效果，优选为，将开口光圈St配置于比第一透镜L1的物体侧的面靠物体侧。另外，“配置于比第二透镜L2的物体侧的面靠物体侧”是指，光轴方向上的开口光圈的位置处于与轴上边缘的光线和第二透镜L2的物体侧的面的交点相同的位置或比该交点靠物体侧。同样，“配置于比第一透镜L1的物体侧的面靠物体侧”是指，光轴方向上的开口光圈的位置处于与轴上边缘光线和第一透镜L1的物体侧的面的交点相同的位置或比该交点靠物体侧。

而且，在将开口光圈St在光轴方向上配置于比第一透镜L1的物体侧的面靠物体侧的情况下，优选为，将开口光圈St配置于比第一透镜L1的面顶点靠像侧。如此，在将开口光圈St配置于比第一透镜L1的面顶点靠像侧的情况下，能够将包含了开口光圈St的摄像镜头L的全长缩短化。另外，图1～图5分别示出的第一至第五结构例所涉及的摄像镜头L中，开口光圈St配置于比第一透镜L1的物体侧的面靠物体侧，开口光圈St配置于比第一透镜L1的面顶点靠像侧。另外，图1～图6所示的开口光圈St并不一定表示大小、形状，而表示光轴Z1上的位置。

在该摄像镜头L中，第一透镜L1在光轴附近具有正光焦度。由此，有利于镜头全长的缩短化。另外，第一透镜L1形成为在光轴附近为双凸形状。由此，能够对球面像差良好地进行校正，并适当地实现全长的缩短化。

第二透镜L2在光轴附近具有负光焦度。由此，能够对球面像差、像面弯曲和轴上色差良好地进行校正。优选为，第二透镜L2形成为在光轴附近使像侧的面为凹面。由此，能够适当地将全长缩短化，能够对球面像差良好地进行校正，另外，能够降低轴上色差的发生并抑制像面弯曲的发生。第二透镜L2在光轴附近可以设为将凹面朝向像侧的负弯月形状，也可以设为双凹形状。

第三透镜L3和第四透镜L4均在光轴附近具有正光焦度。第五透镜L5和第六透镜L6均在光轴附近具有负光焦度。当将从第一透镜L1至第四透镜L4视为一个正的透镜组、将从第五透镜L5至第六透镜L6视为一个负的透镜组时，摄像镜头L采用远摄型的结构，能够适当地将全长缩短化。此时，通过第三透镜L3、第四透镜L4连续地配置正光焦度，能够抑制第三透镜L3和第四透镜L4的透镜的光焦度，并加强由第一透镜L1～第四透镜L4构成的正的透镜组整体的光焦度，能够将全长缩短化并且也对球面像差、像散等适当地进行校正。

优选为，第四透镜L4形成为在光轴附近为将凸面朝向像侧的形状。第四透镜L4在光轴附近具有正光焦度，在光轴附近将凸面朝向像侧，从而能够对像散良好地进行校正。

第五透镜L5形成为在光轴附近使物体侧的面为凹面。由此，能够对像散良好地进行校正，有利于广角化。优选为，第五透镜L5在光轴附近使像侧的面为凸面。在将第五透镜L5在光轴附近设为将凹面朝向物体侧的弯月形状的情况下，能够进一步对像散良好地进行校正，进一步有利于广角化。

第六透镜L6形成为在光轴附近使物体侧的面为凹面。由此，能够对像散良好地进行校正，有利于广角化。优选为，第六透镜L6形成为在光轴附近使像侧的面为凹面。由此，能够适当地将全长缩短化，能够对像面弯曲良好地进行校正。

另外，优选为，第六透镜L6设为在像侧的面具有至少一个拐点的非球面形状。由此，特别是在成像区域的周边部中，能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。另外，第六透镜L6的像侧的面中的“拐点”是指，第六透镜L6的像侧的面形状相对于像侧从凸形状转换为凹形状(或者从凹形状转换为凸形状)的点。拐点的位置只要是第六透镜L6的像侧的面的有效直径内，则能够配置于从光轴向半径方向外侧的任意的位置。

根据上述摄像镜头L，在作为整体为6片这样的镜头结构中，将第一透镜L1至第六透镜L6的各镜头要素的结构最优化，因此可实现以下的镜头系统：能够将镜头全长缩短化并且实现广角化、并具有还能够应对摄像元件的高像素化的较高的成像性能。

为了高性能化，该摄像镜头L优选为将第一透镜L1至第六透镜L6的各透镜的至少一方的面设为非球面形状。

另外，优选为，构成上述摄像镜头L的第一透镜L1至第六透镜L6并非接合透镜而是设为单透镜。如果将所有的透镜设为单透镜，则与将任一透镜设为接合透镜的情况相比，与空气接触的透镜面数变多，因此设计自由度变高，更加容易实现镜头全长的缩短化、广角化、高分辨率化。

另外，在例如第一～第五实施方式所涉及的摄像镜头那样以全视角成为70度以上的方式设定了上述摄像镜头L的第一透镜L1至第六透镜L6的各镜头结构的情况下，能够实现镜头全长的缩短化，并适当地将摄像镜头L适用于满足移动电话等的高分辨率化的要求的大小的摄像元件。

接下来，对如以上所述地构成的摄像镜头L的与条件式相关的作用和效果更详细地进行说明。另外，优选为，摄像镜头L对于下述各条件式满足各条件式中的任一个或者任意的组合。优选为，所满足的条件式根据摄像镜头L所要求的事项而适当选择。

首先，优选为，第一透镜L1的焦距f1和整个系统的焦距f满足以下的条件式(1)。

0.7＜f/f1＜5   (1)

条件式(1)规定整个系统的焦距f相对于第一透镜L1的焦距f1的比的优选数值范围。通过以避免成为条件式(1)的下限以下的方式确保第一透镜L1的光焦度，能够适当地实现全长的缩短化。通过以避免成为条件式(1)的上限以上的方式抑制第一透镜L1的光焦度，能够对球面像差和低视角的像散良好地进行校正。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式(1－1)，更进一步优选为满足条件式(1－2)，特别优选为满足条件式(1－3)。

1.1＜f/f1＜3   (1－1)

1.18＜f/f1＜2.8   (1－2)

1.22＜f/f1＜2.5   (1－3)

另外，优选为，第四透镜L4的焦距f4和整个系统的焦距f满足以下的条件式(2)。

1.18＜f/f4＜5   (2)

条件式(2)规定整个系统的焦距f相对于第四透镜L4的焦距f4的比的优选数值范围。通过以避免成为条件式(2)的下限以下的方式确保第四透镜L4的光焦度，能够适当地实现全长的缩短化。通过以避免成为条件式(2)的上限以上的方式抑制第四透镜L4的光焦度，能够对球面像差良好地进行校正。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式(2－1)，更进一步优选为满足条件式(2－2)。

1.21＜f/f4＜5   (2－1)

1.24＜f/f4＜3   (2－2)

另外，优选为，第六透镜L6的物体侧的面的近轴曲率半径L6f和第六透镜L6的像侧的面的近轴曲率半径L6r满足以下的条件式(3)。

－1.6＜(L6r+L6f)/(L6r－L6f)＜－0.7   (3)

条件式(3)规定与第六透镜L6的物体侧的面的近轴曲率半径L6f和第六透镜L6的像侧的面的近轴曲率半径L6r相关的优选数值范围。通过以避免成为条件式(3)的下限以下的方式设定第六透镜L6的物体侧、像侧的面的近轴曲率半径，能够实现全长的缩短化并适当地对像面弯曲进行校正。通过以避免成为条件式(3)的上限以上的方式设定第六透镜L6的物体侧、像侧的面的近轴曲率半径，能够对像散适当地进行校正。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式(3－1)，更进一步优选为满足条件式(3－2)。

－0.92＜(L6r+L6f)/(L6r－L6f)＜－0.7   (3－1)

－0.92＜(L6r+L6f)/(L6r－L6f)＜－0.77   (3－2)

另外，优选为，整个系统的焦距f和由第四透镜L4的像侧的面和第五透镜L5的物体侧的面形成的空气透镜的光焦度P45满足以下的条件式(4)。

－1＜f×P45＜0   (4)

在此，使用第四透镜L4对d线的折射率Nd4、第五透镜L5对d线的折射率Nd5、第四透镜L4的像侧的面的近轴曲率半径L4r、第五透镜L5的物体侧的面的近轴曲率半径L5f、第四透镜L4与第五透镜L5的光轴上的空气间隔D9，利用以下的式(P)求算P45。

【数学式2】

$P45=\frac{1-\mathrm{Nd}4}{L4r}+\frac{\mathrm{Nd}5-1}{L5f}-\frac{(1-\mathrm{Nd}4)\×(\mathrm{Nd}5-1)\×D9}{L4r\×L5f}---\left(P\right)$

由于光焦度是焦距的倒数，因此当将由第四透镜L4的像侧的面和第五透镜L5的物体侧的面形成的空气透镜的焦距设为f89时，条件式(4)规定整个系统的焦距f相对于该f89的比的优选数值范围。通过以避免成为条件式(4)的下限以下的方式构成，有利于像面弯曲的校正。通过以避免成为条件式(4)的上限以上的方式构成，在中间视角中有利于畸变的校正。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式(4－1)。

－0.88＜f×P45＜0   (4－1)

另外，优选为，第五透镜L5的焦距f5和第六透镜L6的焦距f6满足以下的条件式(5)。

0＜f6/f5＜0.11   (5)

条件式(5)规定第六透镜L6的焦距f6相对于第五透镜L5的焦距f5的比的优选数值范围。由于本实用新型的第五透镜L5和第六透镜L6均具有负光焦度，因此满足条件式(5)的下限。通过以避免成为条件式(5)的上限以上的方式设定第五透镜L5和第六透镜L6的光焦度分配，有利于全长的缩短化、像面弯曲的校正。

另外，更优选为，第五透镜L5的焦距f5和第六透镜L6的焦距f6满足以下的条件式(5－1)。通过以避免成为条件式(5－1)的下限以下的方式设定第五透镜L5和第六透镜L6的光焦度分配，能够相对地防止第六透镜L6的负光焦度变得过强，并在中间视角中抑制畸变、通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。通过以避免成为条件式(5－1)的上限以上的方式构成，能够进一步提高与上述的条件式(5)的上限相关的效果。

0.035＜f6/f5＜0.08   (5－1)

另外，优选为，第五透镜L5的焦距f5和整个系统的焦距f满足以下的条件式(6)。

－3＜f/f5＜－0.05   (6)

条件式(6)规定整个系统的焦距f相对于第五透镜L5的焦距f5的比的优选数值范围。通过以避免成为条件式(6)的下限以下的方式抑制第五透镜L5的光焦度，能够在中间视角中抑制畸变，另外，能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。通过以避免成为条件式(6)的上限以上的方式确保第五透镜L5的光焦度，有利于全长的缩短化。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式(6－1)。

－0.19＜f/f5＜－0.055   (6－1)

另外，优选为，第六透镜L6的焦距f6和整个系统的焦距f满足以下的条件式(7)。

－3＜f/f6＜－1.47   (7)

条件式(7)规定整个系统的焦距f相对于第六透镜L6的焦距f6的比的优选数值范围。通过以避免成为条件式(7)的下限以下的方式抑制第六透镜L6的光焦度，能够在中间视角中抑制畸变、通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。通过以避免成为条件式(7)的上限以上的方式确保第六透镜L6的光焦度，适当地有利于全长的缩短化。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式(7－1)。

－2.2＜f/f6＜－1.51   (7－1)

另外，优选为，整个系统的焦距f、半视角ω、第六透镜L6的像侧的面的近轴曲率半径L6r满足以下的条件式(8)。

0.5＜f·tanω/L6r＜20   (8)

条件式(8)规定近轴像高(f·tanω)相对于第六透镜L6的像侧的面的近轴曲率半径L6r的比的优选数值范围。通过以避免成为条件式(8)的下限以下的方式构成，摄像镜头L的最靠像侧的面即第六透镜L6的像侧的面的近轴曲率半径L6r的绝对值相对于近轴像高(f·tanω)不会变得过大，能够实现镜头全长的缩短化，并对像面弯曲适当地进行校正。另外，在如各实施方式的摄像镜头L所示，在将第六透镜L6设为将凹面朝向像侧且具有至少一个拐点的非球面形状并满足条件式(8)的下限的情况下，能够从中心视角到周边视角对像面弯曲良好地进行校正，因此广角化的实现变得更加容易。另外，通过以避免成为条件式(8)的上限以上的方式构成，摄像镜头L的最靠像侧的面即第六透镜的像侧的面的近轴曲率半径L6r的绝对值相对于近轴像高(f·tanω)不会过小，特别是在中间视角中能够抑制通过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。为了进一步提高该效果，更优选为满足条件式(8－1)。

1＜f·tanω/L6r＜5   (8－1)

另外，优选为，第一透镜L1的物体侧的面的近轴曲率半径L1f和第一透镜L1的像侧的面的近轴曲率半径L1r满足以下的条件式(9)。

0.5＜(L1r+L1f)/(L1r－L1f)＜1   (9)

条件式(9)规定与第一透镜L1的物体侧的面的近轴曲率半径L1f和第一透镜L1的像侧的面的近轴曲率半径L1r相关的优选数值范围。通过以避免成为条件式(9)的下限以下的方式设定第一透镜L1的物体侧、像侧的面的近轴曲率半径，有利于球面像差的校正。通过以避免成为条件式(9)的上限以上的方式设定第一透镜L1的物体侧、像侧的面的近轴曲率半径，有利于全长的缩短化。

本实用新型的实施方式所涉及的摄像镜头通过适当地满足上述的优选条件，能够实现更高的成像性能。另外，根据本实施方式所涉及的摄像装置，输出与由本实施方式所涉及的高性能的摄像镜头形成的光学图像对应的摄像信号，因此能够实现装置尺寸的缩短化并以较大的视角得到高分辨率的摄影图像。

接下来，对本实用新型的实施方式所涉及的摄像镜头的具体的数值实施例进行说明。以下，将多个数值实施例汇总而进行说明。

后述的表1和表2表示与图1所示的摄像镜头的结构对应的具体的镜头数据。特别是表1示出其基本的镜头数据，表2示出与非球面相关的数据。在表1所示的镜头数据中的面编号Si的栏，对于实施例1所涉及的摄像镜头，将最靠物体侧的光学要素的物体侧的面作为第一个，以随着朝向像侧而依次增加的方式表示标注了附图标记后的第i个面的编号。在曲率半径Ri的栏，与图1中标注的附图标记Ri对应地，表示从物体侧起第i个面的曲率半径的值(mm)。对于面间隔Di的栏，也同样地表示从物体侧起第i个面Si与第i+1个面Si+1的光轴上的间隔(mm)。在Ndj的栏表示从物体侧起第j个光学要素对d线(波长587.6nm)的折射率的值。在νdj的栏表示从物体侧起第j个光学要素对d线的阿贝数的值。

在表1中也包含开口光圈St和光学构件CG而表示。在表1中，在与开口光圈St相当的面的面编号的栏记载了面编号和(St)这样的语句，在与像面相当的面的面编号的栏记载了面编号和(IMG)这样的语句。以将凸面朝向物体侧的面形状的曲率半径的符号为正，以将凸面朝向像侧的面形状的曲率半径的符号为负。另外，在各镜头数据的框外上部，作为各数据，分别示出整个系统的焦距f(mm)、后焦距Bf(mm)、F值Fno.和全视角2ω(°)的值。另外，该后焦距Bf表示空气换算后的值。

在表1的基本镜头数据中，非球面在面编号上标注了“*”标记。该实施例1所涉及的摄像镜头中，第一透镜L1至第六透镜L6的两面全部成为非球面形状。在表1的基本镜头数据，作为这些非球面的曲率半径，示出光轴附近的曲率半径(近轴曲率半径)的数值。

表2表示实施例1的摄像镜头中的非球面数据。在作为非球面数据而示出的数值中，记号“E”表示其紧接着的数值是以10为底数的“幂指数”，并表示由该以10为底数的指数函数表示的数值乘以“E”之前的数值。例如，如果是“1.0E－02”，则表示是“1.0×10^-2”。

作为非球面数据，记载由以下的式(A)所表示的非球面形状的式中的各系数An、KA的值。更详细而言，Z表示从处于离光轴高度h的位置的非球面上的点向非球面的顶点的切平面(与光轴垂直的平面)下垂的垂线的长度(mm)。

【数学式3】

$Z=\frac{C\×h^2}{1+\sqrt{1-\mathrm{KA}\×C^2\×h^2}}+\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{An}\×h^n---\left(A\right)$

其中，

Z为非球面的深度(mm)；

h为从光轴到透镜面的距离(高度)(mm)；

C为近轴曲率＝1/R(R为近轴曲率半径)；

An为第n次(n为3以上的整数)的非球面系数；

KA为非球面系数。

与以上的实施例1的摄像镜头同样地，表3～表10表示与图2～图5所示的摄像镜头的结构对应的具体的镜头数据作为实施例2至实施例5。在这些实施例1～5所涉及的摄像镜头中，第一透镜L1至第六透镜L6的两面全部成为非球面形状。

图7(A)～(D)分别表示实施例1的摄像镜头中的球面像差、像散、失真(畸变)、倍率色差(倍率的色差)图。在表示球面像差、像散(像面弯曲)、失真(畸变)的各像差图中示出以d线(波长587.6nm)为基准波长的像差，但是在球面像差图还示出关于F线(波长486.1nm)、C线(波长656.3nm)、g线(波长435.8nm)的像差，在倍率色差图中示出关于F线、C线、g线的像差。在像散图中，实线表示弧矢方向(S)的像差，虚线表示切向方向(T)的像差。另外，Fno.表示F值，ω表示半视角。

同样，图8(A)～(D)至图11(A)～(D)示出关于实施例2至实施例5的摄像镜头的各像差。图7(A)～(D)至图11(A)～(D)所示的像差图均是物体距离为无限远的情况。

另外，表11示出对于各实施例1～5分别汇总上述的各条件式(1)～(9)的对应值而成的表。

另外，各表记载以预定位数舍入后的数值。作为各数值的单位，对于角度使用“°”，对于长度使用“mm”。可是，这是一例，光学系统即使进行比例放大或者比例缩小也能够使用，因此也能够使用其他适当的单位。

如从各数值数据和各像差图所得知的那样，实施例1～5的摄像镜头中，全视角为74°以上，实现了广角化，使全长缩短化，并且也对各像差良好地进行了校正，从中心视角到周边视角实现了较高的成像性能。

以上，列举实施方式和实施例对本实用新型进行了说明，但是本实用新型的摄像镜头不限于上述实施方式和上述实施例，能够进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数的值等不限于由各数值实施例所示的值，能够取其他值。

另外，在各实施例中，全部是以固定焦点进行使用的前提下的记载，但是也可以设为能够调焦的结构。例如也能够设为将镜头系统整体伸出或使一部分透镜在光轴上移动而能够自动对焦的结构。

【表1】

实施例1

f＝4.041，Bf＝1.097，Fno.＝2.05，2ω＝74.8

【表2】

实施例1

【表3】

实施例2

f＝4.056，Bf＝1.106，Fno.=2.05，2ω＝74.6

【表4】

实施例2

【表5】

实施例3

f＝4.041，Bf＝1.094，Fno.=2.05，2ω＝74.8

【表6】

实施例3

【表7】

实施例4

f＝4.069，Bf＝1.101，Fno.=2.05，2ω＝74.2

【表8】

实施例4

【表9】

实施例5

f＝4.114，Bf＝1.073，Fno.=2.05，2ω＝74.0

【表10】

实施例5

【表11】

另外，上述的近轴曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数均是由光学测定领域的专业人员按照以下的方法进行测定而求得的数据。

近轴曲率半径使用超高精度三维测量仪UA3P(松下生产科技株式会社制)对透镜进行测定，通过以下的步骤进行求算。临时对近轴曲率半径R_m(m是自然数)和圆锥系数K_m进行设定而输入到UA3P，根据这些和测定数据并使用UA3P附带的拟合(fitting)功能来算出非球面形状的式子的第n次非球面系数An。在上述的非球面形状的式(A)中，认为C＝1/R_m，KA＝K_m－1。根据R_m、K_m、An和非球面形状的式子，算出与距离光轴的高度h对应的光轴方向上的非球面的深度Z。在距离光轴的各高度h中，求出所算出的深度Z与实测值的深度Z’之差，并对该差是否在预定范围内进行判别，在预定范围内的情况下，将所设定的R_m作为近轴曲率半径。另一方面，在差在预定范围外的情况下，直至在距离光轴的各高度h中算出的深度Z与实测值的深度Z’之差成为预定范围内为止，对用于该差的计算的R_m以及K_m的至少一方的值进行变更并作为R_m+1和K_m+1进行设定而输入到UA3P，进行与上述同样的处理，重复对在距离光轴的各高度h中算出的深度Z与实测值的深度Z’之差是否在预定范围内进行判别的处理。另外，在此所说的预定范围内设为200nm以内。另外，作为h的范围，设为与透镜最大外径的0～1/5以内对应的范围。

面间隔使用组透镜测长用的中心厚/面间隔测定装置OptiSurf(Trioptics制)而测定并求算。

折射率使用精密折射计KPR-2000(株式会社岛津制作所制)并将被检物的温度设为25℃的状态进行测定而求算。设利用d线(波长587.6nm)进行测定时的折射率为Nd。同样，设利用e线(波长546.1nm)进行测定时的折射率为Ne，设利用F线(波长486.1nm)进行测定时的折射率为NF，设利用C线(波长656.3nm)进行测定时的折射率为NC，设利用g线(波长435.8nm)进行测定时的折射率为Ng。关于d线的阿贝数νd通过将由上述的测定而得到的Nd、NF、NC代入νd＝(Nd－1)/(NF－NC)的式子进行计算而求算。

Claims (20)

1.一种摄像镜头，实质上由6个透镜构成，所述6个透镜从物体侧起依次是：

双凸形状的第一透镜；

具有负光焦度的第二透镜；

具有正光焦度的第三透镜；

具有正光焦度的第四透镜；

具有负光焦度且将凹面朝向物体侧的第五透镜；及

具有负光焦度且将凹面朝向物体侧的第六透镜。

2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，

所述第六透镜将凹面朝向像侧。

3.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，

所述第五透镜将凸面朝向像侧。

4.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，

所述第二透镜将凹面朝向像侧。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

0.7＜f/f1＜5         (1)

其中，

f为整个系统的焦距，

f1为所述第一透镜的焦距。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

1.18＜f/f4＜5       (2)

其中，

f为整个系统的焦距，

f4为所述第四透镜的焦距。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－1.6＜(L6r+L6f)/(L6r－L6f)＜－0.7    (3)

其中，

L6f为所述第六透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L6r为所述第六透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－1＜f×P45＜0       (4)

其中，

f为整个系统的焦距，

P45为由所述第四透镜的像侧的面和所述第五透镜的物体侧的面形成的空气透镜的光焦度，该空气透镜的光焦度利用以下的式(P)求算：

【数学式1】

$P45=\frac{1-\mathrm{Nd}4}{L4r}+\frac{\mathrm{Nd}5-1}{L5f}-\frac{(1-\mathrm{Nd}4)\×(\mathrm{Nd}5-1)\×D9}{L4r\×L5f}---\left(P\right)$

其中，

Nd4为所述第四透镜对d线的折射率，

Nd5为所述第五透镜对d线的折射率，

L4r为所述第四透镜的像侧的面的近轴曲率半径，

L5f为所述第五透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

D9为所述第四透镜与所述第五透镜的光轴上的空气间隔。

9.根据权利要求1～4中任一项所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

0＜f6/f5＜0.11       (5)

其中，

f5为所述第五透镜的焦距，

f6为所述第六透镜的焦距。

10.根据权利要求1～4中任一项所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－3＜f/f5＜－0.05         (6)

其中，

f为整个系统的焦距，

f5为所述第五透镜的焦距。

11.根据权利要求1～4中任一项所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－3＜f/f6＜－1.47     (7)

其中，

f为整个系统的焦距，

f6为所述第六透镜的焦距。

12.根据权利要求1～4中任一项所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

0.5＜f·tanω/L6r＜20     (8)

其中，

f为整个系统的焦距，

ω为半视角，

L6r为所述第六透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

13.根据权利要求1～4中任一项所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

0.5＜(L1r+L1f)/(L1r－L1f)＜1      (9)

其中，

L1f为所述第一透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L1r为所述第一透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

14.根据权利要求5所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

1.1＜f/f1＜3       (1－1)。

15.根据权利要求6所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

1.21＜f/f4＜5       (2－1)。

16.根据权利要求7所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－0.92＜(L6r+L6f)/(L6r－L6f)＜－0.7     (3－1)。

17.根据权利要求8所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－0.88＜f×P45＜0          (4－1)。

18.根据权利要求9所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

0.035＜f6/f5＜0.08       (5－1)。

19.根据权利要求10所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－0.19＜f/f5＜－0.055      (6－1)。

20.一种摄像装置，具备权利要求1～19中任一项所述的摄像镜头。