CN204241749U - 摄像镜头及具有摄像镜头的摄像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供摄像镜头及具有摄像镜头的摄像装置，可应对摄像元件的高像素化并实现了镜头全长的缩短化及广角化。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：第一透镜(L1)，具有正光焦度，并将凸面朝向物体侧；第二透镜(L2)，具有负光焦度；第三透镜(L3)，具有负光焦度；第四透镜(L4)，具有正光焦度；第五透镜(L5)，具有负光焦度；及第六透镜(L6)，是双凹形状。

Description

摄像镜头及具有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和搭载该摄像镜头而进行拍摄的数码静物照相机、带照相机的移动电话及移动信息终端(PDA：Personal Digital Assistance(个人数字助理))、智能电话、平板型终端及便携式游戏机等摄像装置。

背景技术

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、智能电话或平板型终端中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进展，对摄像设备整体以及搭载于该摄像设备的摄像镜头也要求紧凑性。另外，同时，摄像元件的高像素化也在进展，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比较多的5片结构的摄像镜头，近年来，还提出了进一步设为6片结构的摄像镜头。例如，在专利文献1及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、具有负光焦度的第三透镜、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：美国专利第8385006号说明书

专利文献2：美国专利第8379323号说明书

实用新型内容

另一方面，特别是在用于如移动终端、智能电话或平板终端那样的薄型化正进展的装置的摄像镜头中，要求应对摄像元件的高像素化，并实现镜头全长的缩短化及广角化。但是，专利文献1所记载的摄像镜头需要进一步的广角化，专利文献2所记载的摄像镜头需要进一步的镜头全长的缩短化。

本实用新型鉴于上述的点而作出，其目的在于提供能够应对摄像元件的高像素化并实现镜头全长的缩短化及广角化的摄像镜头以及能够搭载该摄像镜头而获得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个透镜从物体起依次是：第一透镜，具有正光焦度，并将凸面朝向物体侧；第二透镜，具有负光焦度；第三透镜，具有负光焦度；第四透镜，具有正光焦度；第五透镜，具有负光焦度；及第六透镜，是双凹形状。

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

在本实用新型的摄像镜头中，优选的是，第五透镜是将凹面朝向物体侧的弯月形状。

在本实用新型的摄像镜头中，优选的是，第四透镜将凸面朝向像侧。

在本实用新型的摄像镜头中，优选的是，第二透镜将凹面朝向像侧。

本实用新型的摄像镜头优选满足以下的条件式(1)～(5)、(1－1)～(5－1)、(1－2)～(5－2)中的任一个或者任意的组合。

－10＜f/f6＜－0.8   (1)

－5＜f/f6＜－0.85   (1－1)

－3＜f/f6＜－0.89   (1－2)

－1.1＜f·P23＜0   (2)

－1.1＜f·P23＜－0.2   (2－1)

－1.1＜f·P23＜－0.4   (2－2)

－0.088＜f/f5＜0   (3)

－0.088＜f/f5＜－0.02   (3－1)

－0.085＜f/f5＜－0.03   (3－2)

0＜(L5r－L5f)/(L5r+L5f)＜0.073   (4)

0.02＜(L5r－L5f)/(L5r+L5f)＜0.068   (4－1)

0.03＜(L5r－L5f)/(L5r+L5f)＜0.063   (4－2)

0.5＜f·tanω/L6r＜20   (5)

0.7＜f·tanω/L6r＜10   (5－1)

1＜f·tanω/L6r＜5   (5－2)

其中，

f为整个系统的焦距，

f5为第五透镜的焦距，

f6为第六透镜的焦距，

L5f为第五透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L5r为第五透镜的像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，

ω为聚焦于无限远物体的状态下的最大视角的半值，

P23为由第二透镜的像侧的面和第三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用以下的式(P)来求算：

[数学式1]

$P23=\frac{1-\mathrm{Nd}2}{L2r}+\frac{\mathrm{Nd}3-1}{L3f}-\frac{(1-\mathrm{Nd}2)\×(\mathrm{Nd}3-1)\×D5}{L2r\×L3f}---\left(P\right)$

其中，

Nd2为第二透镜对d线的折射率，

Nd3为第三透镜对d线的折射率，

L2r为第二透镜的像侧的面的近轴曲率半径，

L3f为第三透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

D5为第二透镜与第三透镜的光轴上的空气间隔。

此外，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个透镜以外还包含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。

此外，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，设将凸面朝向物体侧的面形状的曲率半径的符号为正，设将凸面朝向像侧的面形状的曲率半径的符号为负。

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、第六透镜的形状，因此，能够实现可应对摄像元件的高像素化并且实现镜头全长的缩短化及广角化的镜头系统。

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，能够以较大的视角获取高分辨率的拍摄图像。

附图说明

图1是示出本实用新型的一实施方式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是示出本实用新型的一实施方式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是示出本实用新型的一实施方式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是示出本实用新型的一实施方式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是示出本实用新型的一实施方式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是示出本实用新型的一实施方式的摄像镜头的第六结构例的图，是与实施例6对应的镜头剖视图。

图7是示出本实用新型的一实施方式的摄像镜头的第七结构例的图，是与实施例7对应的镜头剖视图。

图8是示出本实用新型的一实施方式的摄像镜头的第八结构例的图，是与实施例8对应的镜头剖视图。

图9是示出本实用新型的一实施方式的摄像镜头的第九结构例的图，是与实施例9对应的镜头剖视图。

图10是示出本实用新型的一实施方式的摄像镜头的第十结构例的图，是与实施例10对应的镜头剖视图。

图11是示出本实用新型的一实施方式的摄像镜头的第十一结构例的图，是与实施例11对应的镜头剖视图。

图12是示出本实用新型的一实施方式的摄像镜头的第十二结构例的图，是与实施例12对应的镜头剖视图。

图13是图1所示的摄像镜头的光路图。

图14是示出本实用新型的实施例1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15是示出本实用新型的实施例2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16是示出本实用新型的实施例3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17是示出本实用新型的实施例4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18是示出本实用新型的实施例5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19是示出本实用新型的实施例6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20是示出本实用新型的实施例7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21是示出本实用新型的实施例8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22是示出本实用新型的实施例9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23是示出本实用新型的实施例10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24是示出本实用新型的实施例11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25是示出本实用新型的实施例12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26是示出作为具备本实用新型的摄像镜头的移动电话终端的摄像装置的图。

图27是示出作为具备本实用新型的摄像镜头的智能电话的摄像装置的图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本实用新型的实施方式。

图1示出了本实用新型的第一实施方式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。同样地，图2～图12示出与后述的第二至第十二实施方式的数值实施例(表3～表24)的镜头结构对应的第二至第十二结构例的剖面结构。在图1～图12中，附图标记Ri表示以最靠物体侧的镜头要素的面为第一个，以随着朝向像侧而依次增加的方式标注了附图标记的第i个面的曲率半径。附图标记Di表示第i个面与第i+1个面在光轴Z1上的面间隔。此外，由于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来进行说明，根据需要也对图2～图12的结构例进行说明。另外，图13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及最大视角的光束3的各光路。

本实用新型的实施方式的摄像镜头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、智能电话、平板型终端及PDA等。该摄像镜头L沿着光轴Z1从物体侧起依次包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6。

图26示出作为本实用新型的实施方式的摄像装置1的移动电话终端的概观图。本实用新型的实施方式的摄像装置1构成为具备本实施方式的摄像镜头L以及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被配置于该摄像镜头L的成像面。

图27示出作为本实用新型的实施方式的摄像装置501的智能电话的概观图。本实用新型的实施方式的摄像装置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。

也可以在第六透镜L6与摄像元件100之间，根据安装镜头的照相机侧的结构，而配置有各种光学部件CG。例如也可以配置有摄像面保护用的玻片、红外线截止滤光片等平板状的光学部件。在此情况下，作为光学部件CG，例如也可以使用在平板状的玻片上实施了具有红外线截止滤光片、中性滤光片等的滤光效果的涂层的结构或者具有同样的效果的材料。

另外，也可以不使用光学部件CG，在第六透镜L6上实施涂层等而使其具有与光学部件CG等同的效果。由此，能够实现零件个数的削减和全长的缩短。

该摄像镜头L还优选具备配置得比第二透镜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，优选将开口光圈St配置得比第一透镜L1的物体侧的面靠物体侧。此外，“配置得比第二透镜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二透镜L2的物体侧的面的交点相同的位置或者比该交点靠物体侧。同样地，“配置得比第一透镜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者比该交点靠物体侧。

而且，在将开口光圈St在光轴方向上配置得比第一透镜L1的物体侧的面靠物体侧的情况下，优选将开口光圈St配置得比第一透镜L1的面顶点靠像侧。这样一来，在将开口光圈St配置得比第一透镜L1的面顶点靠像侧的情况下，能够使包含了开口光圈St的摄像镜头L的全长缩短化。此外，图1～图12分别所示的第一至第十二结构例的摄像镜头L中，开口光圈St被配置得比第一透镜L1的物体侧的面靠物体侧，且开口光圈St被配置得比第一透镜L1的面顶点靠像侧。此外，图1～图12所示的开口光圈St并不一定表示大小、形状，而是表示光轴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在光轴附近将凸面朝向物体侧。因此，能够充分地使摄像镜头L的承担主要的成像功能的第一透镜L1的正光焦度增强，能够更适当地实现镜头全长的缩短化。另外，如第二、第七～第九及第十二实施方式所示，优选将第一透镜L1在光轴附近设为将凸面朝向物体侧的弯月形状。在此情况下，能够使后侧主点位置位于靠物体侧的位置，有利于全长的缩短化。另外，如第一、第三至第六、第十及第十一实施方式所示，也可以将第一透镜L1在光轴附近设为双凸形状。在此情况下，能够良好地校正球面像差。

第二透镜L2在光轴附近具有负光焦度。由此，能够良好地校正球面像差、像面弯曲以及轴上色差。第二透镜L2优选在光轴附近将凹面朝向像侧。在此情况下，能够对在光线通过第一透镜L1时产生的球面像差及轴上的色差良好地进行校正，易于实现全长的缩短化。另外，在第二透镜L2在光轴附近将凹面朝向像侧的情况下，能够适当地抑制像面弯曲的发生。另外，如第一至第四及第七～第十二实施方式所示，也可以将第二透镜L2在光轴附近设为将凹面朝向像侧的弯月形状。在此情况下，易于使第二透镜L2的后侧主点位置靠近物体侧，能够适当地使全长缩短化。另外，如第五及第六实施方式所示，也可以将第二透镜L2在光轴附近设为双凹形状。在此情况下，能够良好地校正色差，并抑制高阶的球面像差的发生。

第三透镜L3在光轴附近具有负光焦度。由此，能够良好地校正球面像差、像面弯曲以及轴上色差。通过将第二透镜L2和与该第二透镜L2相邻的第三透镜L3均构成为在光轴附近具有负光焦度，能够使第二透镜L2和第三透镜L3分担负光焦度，能够适当地使由第二透镜L2和第三透镜L3构成的负的透镜组的光焦度增强，并抑制第二透镜L2和第三透镜L3的各自的负光焦度变得过强。因此，能够进一步提高对球面像差、像面弯曲以及轴上色差良好地校正的效果。另外，如第三及第十至第十二实施方式所示，能够将第三透镜L3在光轴附近设为将凸面朝向物体侧的弯月形状，在此情况下，能够适当地实现全长的缩短化，并良好地校正球面像差。另外，如第五、第七及第八实施方式所示，能够将第三透镜L3在光轴附近设为双凹形状，在此情况下，能够良好地校正轴上色差。或者，如第一、第二、第四、第六及第九实施方式所示，能够将第三透镜L3在光轴附近设为将凸面朝向像侧的弯月形状，在此情况下，能够适当地校正球面像差和像散。

第四透镜L4在光轴附近具有正光焦度。另外，本摄像镜头L的第五透镜L5和第六透镜L6均在光轴附近具有负光焦度。本摄像镜头L中，当将第一透镜L1至第四透镜L4视为1个正的透镜组时，能够将第五透镜L5和第六透镜L6视为1个负的透镜组，摄像镜头L作为整体被设为长焦型的结构。因此，根据本摄像镜头L，将摄像镜头L作为整体设为长焦型的结构，从而能够使摄像镜头整体的后侧主点位置靠近物体侧，能够适当地使全长缩短化。另外，由于由第一透镜L1至第四透镜L4构成的正的透镜组之中的、配置得最靠像侧的第四透镜L4在光轴附近具有正折射率，因此，能够充分地使由第一透镜L1至第四透镜L4构成的正的透镜组的正光焦度增强，能够进一步提高由于将摄像镜头L设为长焦型的结构而带来的镜头全长的缩短化的效果。另外，由于由第一透镜L1至第四透镜L4构成的正的透镜组之中的、配置得最靠像侧的第四透镜L4在光轴附近具有正折射率，从而能够抑制中心视角中的畸变的发生，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。

另外，第四透镜L4优选在光轴附近将凸面朝向像侧。由此，能够良好地校正像散。另外，为了进一步提高该效果，如第一至第三及第五至第十二实施方式所示，第四透镜L4优选是在光轴附近将凸面朝向像侧的弯月形状。另外，如第四实施方式所示，也可以将第四透镜L4在光轴附近设为双凸形状。在此情况下，能够适当地使第四透镜L4的正光焦度增强，有利于镜头全长的缩短化。

第五透镜L5在光轴附近具有负光焦度。另外，第五透镜L5优选是在光轴附近将凹面朝向物体侧的弯月形状。在此情况下，能够良好地校正像散，有利于广角化。

第六透镜L6在光轴附近具有负光焦度。由此，能够实现全长的缩短化，并良好地校正像面弯曲。另外，第六透镜L6在光轴附近是双凹形状。由于第六透镜L6的物体侧的面在光轴附近具有负光焦度，因此，有利于广角化。另外，由于第六透镜L6的像侧的面在光轴附近具有负光焦度，因此，有利于镜头全长的缩短化。另外，通过将第六透镜L6在光轴附近设为双凹形状，能够抑制第六透镜L6的各面的曲率的绝对值变得过大，并充分地使第六透镜L6的负光焦度增强。另外，通过将第六透镜L6在光轴附近设为双凹形状，能够更良好地校正像面弯曲。

另外，在本摄像镜头L中，通过将第五透镜L5和与该第五透镜L5相邻的第六透镜L6均构成为在光轴附近具有负光焦度，能够适当地使由第五透镜L5和第六透镜L6构成的负的透镜组的光焦度增强。因此，如上所述，能够进一步提高由于将摄像镜头L设为由正的透镜组和负的透镜组构成的长焦型结构带来的镜头全长的缩短化的效果，其中，该正的透镜组由第一透镜至第四透镜L4构成，该负的透镜组由第五透镜L5和第六透镜L6构成。另外，通过将第五透镜L5和与该第五透镜L5相邻的第六透镜L6均构成为在光轴附近具有负光焦度，能够使第五透镜L5和第六透镜L6分担负光焦度，并抑制第五透镜L5和第六透镜L6的各个透镜的负光焦度变得过强，因此，能够适当地减少畸变。

另外，第六透镜L6优选设为在像侧的面上具有至少1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。此外，第六透镜L6的像侧的面上的“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，使第一透镜L1至第六透镜L6的各镜头要素的结构最优化，因此，能够实现如下的镜头系统：能够使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优选将第一透镜L1至第六透镜L6的各个透镜的至少一侧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不是接合透镜，而是设为单透镜。若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，能够更容易实现镜头全长的缩短化、广角化以及高分辨率化。

另外，在例如如第一～第十二实施方式的摄像镜头那样以在聚焦于无限远物体的状态下的最大视角成为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应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。

接着，进一步详细说明如上所述地构成的摄像镜头L的与条件式相关的作用及效果。此外，摄像镜头L优选对于下述各条件式满足各条件式的任一个或任意的组合。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，第六透镜L6的焦距f6及整个系统的焦距f优选满足以下的条件式(1)。

－10＜f/f6＜－0.8   (1)

条件式(1)规定整个系统的焦距f相对于第六透镜L6的焦距f6之比的优选的数值范围。以避免成为条件式(1)的下限以下的方式抑制第六透镜L6的光焦度，从而能够抑制畸变的发生，另外，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。通过以避免成为条件式(1)的上限以上的方式确保第六透镜L6的光焦度，能够适当地实现镜头全长的缩短化。为了进一步提高该效果，更优选满足条件式(1－1)，更进一步优选满足条件式(1－2)。

－5＜f/f6＜－0.85   (1－1)

－3＜f/f6＜－0.89   (1－2)

另外，整个系统的焦距f和由第二透镜L2的像侧的面与第三透镜L3的物体侧的面形成的空气透镜的光焦度P23优选满足以下的条件式(2)。

－1.1＜f·P23＜0   (2)

其中，P23是使用第二透镜L2对d线的折射率Nd2、第三透镜L3对d线的折射率Nd3、第二透镜L2的像侧的面的近轴曲率半径L2r、第三透镜L3的物体侧的面的近轴曲率半径L3f以及第二透镜L2与第三透镜L3的光轴上的空气间隔D5并利用以下的式(P)求算的。

[数学式2]

$P23=\frac{1-\mathrm{Nd}2}{L2r}+\frac{\mathrm{Nd}3-1}{L3f}-\frac{(1-\mathrm{Nd}2)\×(\mathrm{Nd}3-1)\×D5}{L2r\×L3f}---\left(P\right)$

由于光焦度是焦距的倒数，因此，当设由第二透镜L2的像侧的面与第三透镜L3的物体侧的面形成的空气透镜的焦距为f23a时，条件式(2)规定整个系统的焦距f相对于该f23a之比的优选的数值范围。通过以避免成为条件式(2)的下限以下的方式构成，能够抑制将球面像差过度校正，并良好地校正球面像差。通过以避免成为条件式(2)的上限以上的方式构成，能够使由第二透镜L2的像侧的面与第三透镜L3的物体侧的面形成的空气透镜具有负光焦度。由此，将第二透镜L2和第三透镜L3均在光轴附近设为具有负光焦度，能够进一步提高通过使第二透镜L2和第三透镜L3分担负光焦度而获得的上述的效果。即，通过将第二透镜L2、上述空气透镜以及第三透镜L3全部在光轴附近设为具有负光焦度，能够适当地使由第二透镜L2、上述空气透镜以及第三透镜L3构成的负的透镜组的光焦度增强，并使第二透镜L2、上述空气透镜以及第三透镜L3分担负光焦度而抑制第二透镜L2和第三透镜L3的各自的负光焦度变得过强。因此，通过以避免成为条件式(2)的上限以上的方式构成，能够更良好地校正球面像差、像面弯曲以及轴上色差。为了进一步提高该效果，更优选满足条件式(2－1)，更进一步优选满足条件式(2－2)。

－1.1＜f·P23＜－0.2   (2－1)

－1.1＜f·P23＜－0.4   (2－2)

另外，第五透镜L5的焦距f5及整个系统的焦距f优选满足以下的条件式(3)。

－0.088＜f/f5＜0   (3)

条件式(3)规定整个系统的焦距f相对于第五透镜L5的焦距f5之比的优选的数值范围。通过以避免成为条件式(3)的下限以下的方式抑制第五透镜L5的光焦度，能够良好地校正畸变。通过以避免成为条件式(3)的上限以上的方式确保第五透镜L5的光焦度，能够适当地实现镜头全长的缩短化。为了进一步提高该效果，更优选满足条件式(3－1)，更进一步优选满足条件式(3－2)。

－0.088＜f/f5＜－0.02   (3－1)

－0.085＜f/f5＜－0.03   (3－2)

另外，第五透镜L5的物体侧的面的近轴曲率半径L5f和第五透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径L5r优选满足以下的条件式(4)。

0＜(L5r－L5f)/(L5r+L5f)＜0.073   (4)

条件式(4)规定与第五透镜L5的物体侧的面的近轴曲率半径L5f及第五透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径L5r相关的优选的数值范围。通过以避免成为条件式(4)的下限以下的方式构成，能够防止第五透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径的绝对值变得过小，能够良好地校正球面像差。通过以避免成为条件式(4)的上限以上的方式构成，能够防止第五透镜L5的物体侧的面的近轴曲率半径的绝对值变得过大，能够良好地校正像散。为了进一步提高该效果，更优选满足条件式(4－1)，更进一步优选满足条件式(4－2)。

0.02＜(L5r－L5f)/(L5r+L5f)＜0.068   (4－1)

0.03＜(L5r－L5f)/(L5r+L5f)＜0.063   (4－2)

另外，整个系统的焦距f、聚焦于无限远物体的状态下的最大视角的半值ω以及第六透镜L6的像侧的面的近轴曲率半径L6r优选满足以下的条件式(5)。

0.5＜f·tanω/L6r＜20   (5)

条件式(5)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之比的优选的数值范围。通过以避免成为条件式(5)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，并适当地校正像面弯曲。此外，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1个拐点的非球面形状并满足了条件式(5)的下限的情况下，能够从中心视角到周边视角均能够良好地校正像面弯曲，因此，更容易实现广角化。另外，通过以避免成为条件式(5)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)不会变得过小，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，更优选满足条件式(5－1)，更进一步优选满足条件式(5－2)。

0.7＜f·tanω/L6r＜10   (5－1)

1＜f·tanω/L6r＜5   (5－2)

本实用新型的实施方式的摄像镜头通过适当满足上述的优选的条件，能够实现更高的成像性能。另外，根据本实施方式的摄像装置，由于输出与由本实施方式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，并且以较大的视角获得高分辨率的拍摄图像。

接着，说明本实用新型的实施方式的摄像镜头的具体的数值实施例。以下，将多个数值实施例汇总而进行说明。

后述的表1及表2示出与图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的栏中，对于实施例1的摄像镜头，设最靠物体侧的镜头要素的物体侧的面为第一个，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的栏中，与在图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的栏中，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的栏中，表示从物体侧起第j个光学要素对d线的阿贝数的值。

表1还一并示出了开口光圈St和光学部件CG。设将凸面朝向物体侧的面形状的曲率半径的符号为正，设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.、聚焦于无限远物体的状态下的最大视角2ω(°)的值。此外，该后焦距Bf表示进行了空气换算后的值。

在表1的基本镜头数据中，非球面在面编号上标注*标记。该实施例1的摄像镜头的第一透镜L1至第六透镜L6的两面都是非球面形状。在表1的基本镜头数据中，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示出实施例1的摄像镜头中的非球面数据。在作为非球面数据示出的数值中，记号“E”表示其紧接着的数值是以10为底数的“幂指数”，表示用该以10为底数的指数函数表示的数值与“E”之前的数值相乘。例如，若是“1.0E－02”，则表示是“1.0×10^-2”。

作为非球面数据，记录用以下的式(A)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表示从处于距光轴高度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是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24示出与图2～图12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12。在这些实施例1～12的摄像镜头中，第一透镜L1至第六透镜L6的两面都是非球面形状。

图14(A)～(D)分别示出实施例1的摄像镜头中的球面像差、像散、失真(畸变)以及倍率色差(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，在球面像差图中，也示出关于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，虚线表示切线方向(T)的像差。另外，Fno.表示F值，ω表示聚焦于无限远物体的状态下的最大视角的半值。

同样地，图15(A)～(D)至图25(A)～(D)示出关于实施例2至实施例12的摄像镜头的各像差。图15(A)～(D)至图25(A)～(D)所示的像差图都是物体距离为无限远的情况下的像差图。

另外，表25示出对于各实施例1～12将上述的各条件式(1)～(5)的对应值分别汇总后的值。

此外，在各表中记载了以预定的位数舍入后的数值。作为各数值的单位，对于角度，使用“°”，对于长度，使用“mm”。但是，这是一个例子，由于光学系统进行比例放大或比例缩小也能够使用，因此，也能够使用其他适当的单位。

如从各数值数据及各像差图得知的那样，实施例1～12的摄像镜头中，聚焦于无限远物体的状态下的最大视角为70°以上，实现了广角化，全长被缩短化，并且也良好地校正了各像差，而从中心视角到周边视角实现了较高的成像性能。

以上，列举实施方式及实施例而说明了本实用新型，但是，本实用新型的摄像镜头不限定于上述实施方式及上述实施例，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定于在各数值实施例中示出的值，能够取其他的值。

另外，在各实施例中，均是以固定焦点进行使用的前提下的记载，但是，也能够设为可进行调焦的结构。例如也能够设为将镜头系统整体伸出、或者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＝4.063，Bf＝1.073.Fno.＝2.05，2ω＝74.6

*：非球面

【表2】

【表3】

实施例2

f＝4.087，Bf＝1.091，Fno.＝2.05，2ω＝74.6

*：非球面

【表4】

【表5】

实施例3

f＝4.082，Bf＝1.074，Fno.＝2.05，2ω＝74.6

*：非球面

【表6】

【表7】

实施例4

f＝4.048，Bf＝1.077，Fno.＝2.05，2ω＝75.0

*：非球面

【表8】

【表9】

实施例5

f＝4.041，Bf＝1.085，Fno.＝2.05，2ω＝75.0

*：非球面

【表10】

【表11】

实施例6

f＝4.036，Bf＝1.082，Fno.＝2.05，2ω＝75.0

*：非球面

【表12】

【表13】

实施例7

f＝4.171，Bf＝0.995，Fno.＝2.05，2ω＝72.8

*：非球面

【表14】

【表15】

实施例8

f＝4.183，Bf＝1.012，Fno.＝2.05，2ω＝72.8

*：非球面

【表16】

【表17】

实施例9

f＝4.122，Bf＝1.045，Fno.＝2.05，2ω＝73.8

*：非球面

【表18】

【表19】

实施例10

f＝3.813.Bf＝1.102，Fno.＝2.05，2ω＝78.6

*：非球面

【表20】

【表21】

实施例11

f＝3.544，Bf＝1.114，Fno.＝2.05，2ω＝82.6

*：非球面

【表22】

【表23】

实施例12

f＝3.727，Bf＝1.068，Fno.＝2.05，2ω＝78.2

*：非球面

【表24】

【表25】

此外，上述的近轴曲率半径、面间隔、折射率以及阿贝数均是光学测量领域的专家利用以下的方法进行测量而求出的。

近轴曲率半径是使用超高精度三维测量仪UA3P(松下生产科技株式会社(Panasonic Factory Solutions Co.,Ltd.)制)来测量透镜并按照以下的步骤求算的。临时设定近轴曲率半径R_m(m是自然数)和圆锥系数K_m并输入到UA3P，根据这些和测量数据，使用UA3P附带的拟合功能来算出非球面形状的式子的第n次的非球面系数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，算出与距光轴的高度h对应的光轴方向的非球面的深度Z。在距光轴的各高度h中，求算所算出的深度Z与实测值的深度Z’之差，并判别该差是否处于预定范围内，在处于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，在差处于预定范围外的情况下，直至在距光轴的各高度h中所算出的深度Z与实测值的深度Z’之差处于预定范围内为止，变更用于该差的计算的R_m及K_m的至少一方的值并设定为R_m+1和K_m+1而输入到UA3P，并进行与上述同样的处理，重复对在距光轴的各高度h中所算出的深度Z与实测值的深度Z’之差是否处于预定范围内进行判别的处理。此外，此处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。

面间隔是使用组透镜测长用的中心厚/面间隔测量装置OptiSurf(Trioptics制)进行测量而求算的。

折射率是使用精密折射仪KPR-2000(株式会社岛津制作所制)并将被检物的温度设为25℃的状态来进行测量而求算的。将用d线(波长587.6nm)来测量时的折射率设为Nd。同样地，将用e线(波长546.1nm)来测量时的折射率设为Ne，将用F线(波长486.1nm)来测量时的折射率设为NF，将用C线(波长656.3nm)来测量时的折射率设为NC，将用g线(波长435.8nm)来测量时的折射率设为Ng。对d线的阿贝数νd是通过将由上述的测量得到的Nd、NF、NC代入到νd＝(Nd－1)/(NF－NC)的式子中进行计算而求算的。

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：

第一透镜，具有正光焦度，并将凸面朝向物体侧；

第二透镜，具有负光焦度；

第三透镜，具有负光焦度；

第四透镜，具有正光焦度；

第五透镜，具有负光焦度；及

第六透镜，是双凹形状。

2.如权利要求1所述的摄像镜头，其中，

所述第五透镜是将凹面朝向物体侧的弯月形状。

3.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

所述第四透镜将凸面朝向像侧。

4.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

所述第二透镜将凹面朝向像侧。

5.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－10＜f/f6＜－0.8    (1)

其中，

f为整个系统的焦距，

f6为所述第六透镜的焦距。

6.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－1.1＜f·P23＜0    (2)

其中，

f为整个系统的焦距，

P23为由所述第二透镜的像侧的面和所述第三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用以下的式(P)来求算：

[数学式1]

$P23=\frac{1-\mathrm{Nd}2}{L2r}+\frac{\mathrm{Nd}3-1}{L3f}-\frac{(1-\mathrm{Nd}2)\×(\mathrm{Nd}3-1)\×D5}{L2r\×L3f}---\left(P\right)$

其中，

Nd2为所述第二透镜对d线的折射率，

Nd3为所述第三透镜对d线的折射率，

L2r为所述第二透镜的像侧的面的近轴曲率半径，

L3f为所述第三透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

D5为所述第二透镜与所述第三透镜的光轴上的空气间隔。

7.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－0.088＜f/f5＜0    (3)

其中，

f为整个系统的焦距，

f5为所述第五透镜的焦距。

8.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

0＜(L5r－L5f)/(L5r+L5f)＜0.073    (4)

其中，

L5f为所述第五透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L5r为所述第五透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

9.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

0.5＜f·tanω/L6r＜20    (5)

其中，

f为整个系统的焦距，

ω为聚焦于无限远物体的状态下的最大视角的半值，

L6r为所述第六透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

10.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－5＜f/f6＜－0.85    (1－1)

其中，

f为整个系统的焦距，

f6为所述第六透镜的焦距。

11.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－1.1＜f·P23＜－0.2    (2－1)

其中，

f为整个系统的焦距，

P23为由所述第二透镜的像侧的面和所述第三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用以下的式(P)来求算：

[数学式2]

$P23=\frac{1-\mathrm{Nd}2}{L2r}+\frac{\mathrm{Nd}3-1}{L3f}-\frac{(1-\mathrm{Nd}2)\×(\mathrm{Nd}3-1)\×D5}{L2r\×L3f}---\left(P\right)$

其中，

Nd2为所述第二透镜对d线的折射率，

Nd3为所述第三透镜对d线的折射率，

L2r为所述第二透镜的像侧的面的近轴曲率半径，

L3f为所述第三透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

D5为所述第二透镜与所述第三透镜的光轴上的空气间隔。

12.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－0.088＜f/f5＜－0.02    (3－1)

其中，

f为整个系统的焦距，

f5为所述第五透镜的焦距。

13.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

0.02＜(L5r－L5f)/(L5r+L5f)＜0.068    (4－1)

其中，

L5f为所述第五透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L5r为所述第五透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

14.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

0.7＜f·tanω/L6r＜10    (5－1)

其中，

f为整个系统的焦距，

ω为聚焦于无限远物体的状态下的最大视角的半值，

L6r为所述第六透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

15.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－3＜f/f6＜－0.89    (1－2)

其中，

f为整个系统的焦距，

f6为所述第六透镜的焦距。

16.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－1.1＜f·P23＜－0.4    (2－2)

其中，

f为整个系统的焦距，

P23为由所述第二透镜的像侧的面和所述第三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用以下的式(P)来求算：

[数学式3]

$P23=\frac{1-\mathrm{Nd}2}{L2r}+\frac{\mathrm{Nd}3-1}{L3f}-\frac{(1-\mathrm{Nd}2)\×(\mathrm{Nd}3-1)\×D5}{L2r\×L3f}---\left(P\right)$

其中，

Nd2为所述第二透镜对d线的折射率，

Nd3为所述第三透镜对d线的折射率，

L2r为所述第二透镜的像侧的面的近轴曲率半径，

L3f为所述第三透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

D5为所述第二透镜与所述第三透镜的光轴上的空气间隔。

17.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

－0.085＜f/f5＜－0.03    (3－2)

其中，

f为整个系统的焦距，

f5为所述第五透镜的焦距。

18.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

0.03＜(L5r－L5f)/(L5r+L5f)＜0.063    (4－2)

其中，

L5f为所述第五透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L5r为所述第五透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

19.如权利要求1或2所述的摄像镜头，其中，

还满足以下的条件式：

1＜f·tanω/L6r＜5    (5－2)

其中，

f为整个系统的焦距，

ω为聚焦于无限远物体的状态下的最大视角的半值，

L6r为所述第六透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

20.一种摄像装置，具备权利要求1至19中任一项所述的摄像镜头。