CN204595309U - 摄像透镜及包括摄像透镜的摄像装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种摄像透镜及包括摄像透镜的摄像装置。摄像透镜实质上包含6个透镜，即从物体侧起依序包括：具有正折射力且凸面朝向物体侧的第1透镜(L1)、具有负折射力且凹面朝向物体侧的第2透镜(L2)、具有正折射力的第3透镜(L3)、具有负折射力的第4透镜(L4)、具有正折射力的第5透镜(L5)、及具有负折射力的第6透镜(L6)，所述摄像透镜满足规定的条件式。本实用新型可达成总长的缩短化与广视角化、能应对满足高像素化要求的摄像元件而从中心视角至周边视角为止具有高成像性能。

Description

摄像透镜及包括摄像透镜的摄像装置

技术领域

本实用新型涉及一种使被摄物的光学像成像在电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)等摄像元件上的定焦的摄像透镜(lens)、及搭载该摄像透镜而进行拍摄的静态式数字照相机(digitalstill camera)或带照相机(camera)的移动电话机及信息移动终端(个人数字助理(PersonalDigital Assistance，PDA))、智能手机(smart phone)、平板(tablet)式终端及便携式游戏(game)机等的摄像装置。

背景技术

随着个人计算机(personal computer)向普通家庭等的普及，能将所拍摄的风景或人物像等图像信息输入至个人计算机的静态式数字照相机正在迅速普及。而且，移动电话、智能手机、或者平板式终端中，也多搭载有图像输入用的照相机模块(camera module)。在此种具有摄像功能的设备中，可使用CCD或CMOS等摄像元件。近年来，这些摄像元件越来越小型(compact)化，从而，也要求摄像设备整体及搭载于其中的摄像透镜具有小型特性。而且同时，摄像元件也越来越高像素化，从而要求摄像透镜具有高分辨率、高性能化。例如，要求具有可应对5百万像素(megapixel)以上、更优选的是8百万像素以上的高像素的性能。

为了满足所述要求，提出了一种透镜片数相对多的为5片结构的摄像透镜，还提出了一种为了进一步实现高性能化而使透镜片数更多的具有6片以上的透镜的摄像透镜。例如，下述专利文献1至专利文献7中提出了一种6片结构的摄像透镜。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]美国专利申请公开第2013235473号说明书

[专利文献2]台湾专利申请公开第201331623号说明书

[专利文献3]台湾专利申请公开第201326883号说明书

[专利文献4]美国专利申请公开第2013003193号说明书

[专利文献5]台湾专利申请公开第201305596号说明书

[专利文献6]美国专利申请公开第2012314301号说明书

[专利文献7]美国专利申请公开第2013070346号说明书。

实用新型内容

[实用新型所要解决的问题]

另一方面，尤其是对于移动终端、智能手机或者平板式终端等中使用的透镜总长较短的摄像透镜而言，除透镜总长的缩短化的要求外，还提高了广视角化的要求。

然而，就为了满足所述所有的要求而言，上述专利文献1～专利文献7所记载的摄像透镜的透镜总长过长，专利文献2、专利文献4、专利文献6及专利文献7所记载的摄像透镜的视角过小，因此专利文献1～专利文献7所记载的摄像透镜均难以响应上述所有的要求。

本实用新型是鉴于所述情况而完成，其目的在于提供一种能实现透镜总长的缩短化并且达成广视角化、能应对满足高像素化要求的摄像元件而从中心视角至周边视角为止实现高成像性能的摄像透镜，及搭载该摄像透镜从而能获得高分辨率的摄像图像的摄像装置。

[解决问题的技术手段]

本实用新型的第1摄像透镜实质上包含6个透镜，即从物体侧起依序包括：第1透镜，具有正折射力且凸面朝向物体侧；第2透镜，具有负折射力且凹面朝向物体侧；第3透镜，具有正折射力；第4透镜，具有负折射力；第5透镜，具有正折射力；及第6透镜，具有负折射力；所述第1摄像透镜满足下述条件式：

2.4＜f3/f1＜4.6        (1)

其中，

f1为所述第1透镜的焦距；

f3为所述第3透镜的焦距。

本实用新型的第2摄像透镜实质上包含6个透镜，即从物体侧起依序包括：第1透镜，具有正折射力且凸面朝向物体侧；第2透镜，为双凹形状；第3透镜，具有正折射力；第4透镜，具有负折射力；第5透镜，具有正折射力且凹面朝向物体侧；及第6透镜，具有负折射力且凹面朝向物体侧。

另外，本实用新型的第1摄像透镜及第2摄像透镜中，所谓“包括6个透镜”是指还包括如下情况，即，本实用新型的摄像透镜除了6个透镜以外，还包括实质上不具有焦度(power)的透镜、光阑或盖玻璃(cover glass)等透镜以外的光学要素、透镜凸缘(lens flange)、透镜镜筒(barrel)、摄像元件、抖动修正机构等机构部分等。而且，针对包含非球面的透镜而言，上述透镜的面形状或折射力的符号是在近轴区域进行考虑。

本实用新型的第1摄像透镜及第2摄像透镜中，通过进一步采用如下优选的构成来加以满足，能使光学性能更加良好。

本实用新型的第1摄像透镜中，优选的是，第5透镜使凹面朝向物体侧。

而且，本实用新型的第1摄像透镜中，优选的是，第6透镜使凹面朝向物体侧。

而且，本实用新型的第1摄像透镜及第2摄像透镜中，优选的是，还包括孔径光阑，该孔径光阑配置在比第2透镜的物体侧的面更靠物体侧的位置。

本实用新型的第1摄像透镜可满足以下的条件式(1-1)～条件式(1-2)、条件式(2)～条件式(2-1)、条件式(3)～条件式(3-2)、条件式(4)～条件式(4-1)、条件式(5)～条件式(5-2)及条件式(6)中的任一个、或者也可满足任意的组合。而且，本实用新型的第2摄像透镜可满足以下的条件式(1)～条件式(1-2)、条件式(2)～条件式(2-1)、条件式(3)～条件式(3-2)、条件式(4)～条件式(4-1)、条件式(5)～条件式(5-2)及条件式(6)中的任一个、或者也可满足任意的组合。

2.4＜f3/f1＜4.6          (1)

2.8＜f3/f1＜4.5    (1-1)

3＜f3/f1＜4.4    (1-2)

-2.1＜f1/f6＜-1.54   (2)

-2＜f1/f6＜-1.55   (2-1)

2.9＜f34/f＜8    (3)

2.95＜f34/f＜7.1   (3-1)

3＜f34/f＜6.5    (3-2)

0.85＜(L1r+L1f)/(L1r-L1f)＜1.16  (4)

0.87＜(L1r+L1f)/(L1r-L1f)＜1.15  (4-1)

-2.4＜(L5r+L5f)/(L5r-L5f)＜-0.9  (5)

-2.2＜(L5r+L5f)/(L5r-L5f)＜-0.95  (5-1)

-2.1＜(L5r+L5f)/(L5r-L5f)＜-1  (5-2)

0.5＜f·tanω/L6r＜20   (6)

其中，

f为整个系统的焦距；

f1为第1透镜的焦距；

f3为第3透镜的焦距；

f6为第6透镜的焦距；

f34为第3透镜与第4透镜的合成焦距；

L1r为第1透镜的像侧的面的近轴曲率半径；

L1f为第1透镜的物体侧的面的近轴曲率半径；

L5r为第5透镜的像侧的面的近轴曲率半径；

L5f为第5透镜的物体侧的面的近轴曲率半径；

L6r为第6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。

本实用新型的摄像装置包括本实用新型的摄像透镜。

[实用新型的效果]

根据本实用新型的第1摄像透镜及第2摄像透镜，在整体为6片的透镜结构中，使各透镜要素的结构最佳化，因此能实现如下透镜系统，其达成总长的缩短化与广视角化、能应对满足高像素化要求的摄像元件而从中心视角至周边视角为止具有高成像性能。

而且，根据本实用新型的摄像装置，设为输出与由本实用新型的具有高成像性能的第1摄像透镜及第2摄像透镜的任一个所形成的光学像对应的摄像信号，因此能获得高分辨率的拍摄图像。

附图说明

图1是表示本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第1结构例的图，且为与实施例1对应的透镜截面图。

图2是表示本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第2结构例的图，且为与实施例2对应的透镜截面图。

图3是表示本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第3结构例的图，且为与实施例3对应的透镜截面图。

图4是表示本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第4结构例的图，且为与实施例4对应的透镜截面图。

图5是表示本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第5结构例的图，且为与实施例5对应的透镜截面图。

图6是表示本实用新型的一实施方式的摄像透镜的第6结构例的图，且为与实施例6对应的透镜截面图。

图7是图1所示的摄像透镜的光路图。

图8是表示本实用新型的实施例1的摄像透镜的各像差的像差图，且从左起依序表示球面像差、像散、畸变像差、倍率色像差。

图9是表示本实用新型的实施例2的摄像透镜的各像差的像差图，且从左起依序表示球面像差、像散、畸变像差、倍率色像差。

图10是表示本实用新型的实施例3的摄像透镜的各像差的像差图，且从左起依序表示球面像差、像散、畸变像差、倍率色像差。

图11是表示本实用新型的实施例4的摄像透镜的各像差的像差图，且从左起依序表示球面像差、像散、畸变像差、倍率色像差。

图12是表示本实用新型的实施例5的摄像透镜的各像差的像差图，且从左起依序表示球面像差、像散、畸变像差、倍率色像差。

图13是表示本实用新型的实施例6的摄像透镜的各像差的像差图，且从左起依序表示球面像差、像散、畸变像差、倍率色像差。

图14是表示包括本实用新型的摄像透镜的作为移动电话终端的摄像装置的图。

图15是表示包括本实用新型的摄像透镜的作为智能手机的摄像装置的图。

[符号的说明]

1、501：摄像装置

2：轴上光束

3：最大视角的光束

4：主光线

100：摄像元件

541：照相机部

CG：光学构件

D1～D15：面间隔

L：摄像透镜

L1～L6：第1透镜～第6透镜

R1～R15：曲率半径

R16：像面

St：孔径光阑

Z1：光轴

ω：最大视角的半值

具体实施方式

以下，参照图式对本实用新型的实施方式进行详细说明。

图1表示本实用新型的第1实施方式的摄像透镜的第1结构例。该结构例是与后述的第1数值实施例(表1、表2)的透镜结构对应。同样，图2～图6中表示与后述的第2实施方式至第6实施方式中的数值实施例(表3～表12)的透镜结构对应的第2结构例至第6结构例的截面结构。图1～图6中，符号Ri表示以将最靠物体侧的透镜要素的面作为第1个、随着朝向像侧(成像侧)而依序增加的方式标注有符号的第i个面的曲率半径。符号Di表示第i个面与第i+1个面在光轴Z1上的面间隔。另外，各结构例中的基本结构均相同，因此，以下，以图1所示的摄像透镜的结构例为基础进行说明，且根据需要还对图2～图6的结构例进行说明。而且，图7为图1所示的摄像透镜的光路图，且表示聚焦于无限远物体的状态下的轴上光束2、最大视角的光束3的各光路及最大视角的半值ω。另外，最大视角的光束3中，以一点链线表示最大视角的主光线4。

本实用新型的实施方式的摄像透镜L适宜用于采用了CCD或CMOS等摄像元件的各种摄像设备、尤其是相对小型的移动终端设备、例如静态式数字照相机、带照相机的移动电话机、智能手机、平板式终端及PDA等中。该摄像透镜L中，沿光轴Z1，从物体侧起依序包括：第1透镜L1、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L6。

图14中表示本实用新型的实施方式的摄像装置1即移动电话终端的概略图。本实用新型的实施方式的摄像装置1包括本实施方式的摄像透镜L、及输出与由该摄像透镜L所形成的光学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配置在该摄像透镜L的成像面(图1～图6中的像面R16)。

图15表示本实用新型的实施方式的摄像装置501即智能手机的概略图。本实用新型的实施方式的摄像装置501包括照相机部541，该照相机部541具有本实施方式的摄像透镜L、及输出与由该摄像透镜L所形成的光学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配置在该摄像透镜L的成像面(摄像面)。

在第6透镜L6与摄像元件100之间，也可根据供装设透镜的照相机侧的结构而配置各种光学构件CG。例如，可配置用于保护摄像面的盖玻璃或红外线截止滤光器(infrared cut filter)等平板状的光学构件。这种情况下，作为光学构件CG，例如也可使用：对于平板状的盖玻璃实施了具有红外线截止滤光器或中性密度(Neutral Density，ND)滤光器等的滤光器效果的涂布(coat)而得的构件、或具有相同效果的材料。

而且，也可不使用光学构件CG，而通过对第6透镜L6实施涂布等而使其具有与光学构件CG同等的效果。由此，能实现零件数量的减少与总长的缩短。

而且，优选的是，该摄像透镜L包括孔径光阑St，该孔径光阑St配置在比第2透镜L2的物体侧的面更靠物体侧的位置。当以所述方式配置孔径光阑St时，尤其是在成像区域的周边部，能抑制穿过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。另外，所谓“配置在比第2透镜L2的物体侧的面更靠物体侧的位置”是指，光轴方向上的孔径光阑的位置位于和轴上边缘(marginal)光线与第2透镜L2的物体侧的面的交点相同的位置、或是比该位置更靠物体侧的位置。为了进一步提高该效果，优选的是，将孔径光阑St配置在比第1透镜L1的物体侧的面更靠物体侧的位置。另外，所谓“配置在比第1透镜L1的物体侧的面更靠物体侧的位置”是指，光轴方向上的孔径光阑的位置，位于和轴上边缘光线与第1透镜L1的物体侧的面的交点相同的位置、或是比该位置更靠物体侧的位置。

而且，还可将孔径光阑St配置在第1透镜L1与第2透镜L2之间。此时，能使总长缩短化，并且能通过配置在比孔径光阑St更靠物体侧的位置的透镜、及配置在比孔径光阑St更靠像侧的位置的透镜而均衡性良好地修正像差。在本实施方式中，第1结构例～第6结构例的透镜(图1～图6)为孔径光阑St配置在第1透镜L1与第2透镜L2之间的结构例。而且，此处所示的孔径光阑St未必表示大小或形状，而是表示在光轴Z1上的位置。

该摄像透镜L中，第1透镜L1在光轴附近具有正折射力。因此，有利于实现透镜总长的缩短化。而且，第1透镜L1在光轴附近使凸面朝向物体侧。此时，容易充分地增强承担摄像透镜L的主要成像功能的第1透镜L1的正折射力，从而能更好地实现透镜总长的缩短化。而且，优选的是，使第1透镜L1在光轴附近成为双凸形状。此时，能适当确保第1透镜L1的正折射力并且抑制球面像差的产生。而且，也可使第1透镜L1在光轴附近成为凸面朝向物体侧的凹凸(meniscus)形状。此时，能适当地实现总长的缩短化。

而且，第2透镜L2在光轴附近具有负折射力。由此，能良好地修正轴上色像差与球面像差。而且，第2透镜L2是在光轴附近使凹面朝向物体侧。因此，能更良好地修正球面像差与色像差。进而，优选的是，使第2透镜L2在光轴附近成为双凹形状。此时，能充分地确保第2透镜L2的负折射力，适当地修正具有正折射力的第1透镜L1中所产生的各像差，有利于透镜总长的缩短化。

优选的是，第3透镜L3在光轴附近具有正折射力。此时，通过利用第1透镜L1与第3透镜L3来分担正折射力，能充分地增强摄像透镜L的正折射力，能良好地修正球面像差。而且，通过使第3透镜L3在光轴附近具有正折射力，尤其是在中间视角下，能适当地抑制穿过摄像透镜L的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。而且，也可使第3透镜L3在光轴附近成为双凸形状。此时，能确保第3透镜L3的正折射力并且抑制球面像差的产生。

而且，第4透镜L4在光轴附近具有负折射力。由此，能良好地修正倍率色像差。另外，能使第4透镜L4在光轴附近成为双凹形状。此时，能良好地修正球面像差与轴上色像差。而且，也可使第4透镜L4在光轴附近成为凸面朝向物体侧的凹凸形状。此时，能使透镜总长适当缩短化。而且，也可使第4透镜L4在光轴附近成为凸面朝向像侧的凹凸形状。此时，能抑制像散的产生。

第5透镜L5在光轴附近具有正折射力。因此，有利于总长的缩短化，且能良好地修正像面像差与轴上色像差。而且，优选的是，第5透镜L5在光轴附近使凹面朝向物体侧。此时，能在实现透镜总长的缩短化与广视角化的同时抑制像散的产生。而且，优选的是，第5透镜L5为在光轴附近使凹面朝向物体侧的凹凸形状。此时，能抑制像散的产生。

第6透镜L6在光轴附近具有负折射力。由此，若将摄像透镜L视作包含第1透镜L1至第5透镜L5的正透镜群，连同第6透镜L6而将摄像透镜L视作负透镜群，则能将摄像透镜L整体上设为摄远(telephoto)型结构，能使摄像透镜L的后侧主点位置靠近物体侧，从而能适当地实现透镜总长的缩短化。而且，通过使第6透镜L6在光轴附近具有负折射力，能良好地修正像面弯曲。

而且，优选的是，第6透镜L6在光轴附近使凹面朝向物体侧。此时，容易确保第6透镜L6的负折射力，因此有利于透镜总长的缩短化。而且，当第6透镜L6在光轴附近使凹面朝向物体侧时，与第6透镜L6在光轴附近使凸面朝向物体侧时相比，还能减轻第6透镜L6像侧的面的负折射力的负担，因此尤其是在中间视角下，能适当地抑制穿过摄像透镜L的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。而且，优选的是，第6透镜L6在光轴附近使凹面朝向像侧。此时，能更好地实现总长的缩短化并且良好地修正像面弯曲。

而且，优选的是，使第6透镜L6的像侧的面成为在从像侧的面与最大视角的主光线的交点朝向光轴的半径方向内侧具有至少1个拐点(inflection point)的非球面形状。由此，尤其是在成像区域的周边部，能抑制穿过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。而且，通过使第6透镜L6的像侧的面成为在从像侧的面与最大视角的主光线的交点朝向光轴的半径方向内侧具有至少1个拐点的非球面形状，能良好地修正畸变像差。另外，所谓第6透镜L6的像侧的面中的“拐点”，是指第6透镜L6的像侧的面形状相对于像侧自凸形状切换为凹形状(或自凹形状切换为凸形状)的点。另外，本说明书中，所谓“在从像侧的面与最大视角的主光线的交点朝向光轴的半径方向内侧”是指，和像侧的面与最大视角的主光线的交点相同的位置、或是比该位置更朝向光轴的半径方向内侧。而且，第6透镜L6的像侧的面上所设的拐点能够配置在和第6透镜L6的像侧的面与最大视角的主光线的交点相同的位置、或是比该位置更朝向光轴的半径方向内侧的任意的位置。

而且，当将构成上述摄像透镜L的第1透镜L1至第6透镜L6设为单透镜时，与将第1透镜L1至第6透镜L6的任一透镜设为接合透镜时相比，透镜面数较多，因此能使各透镜的设计自由度变高，从而适当地实现总长的缩短化。

根据所述摄像透镜L，在整体为6片的透镜结构中，使第1透镜L1至第6透镜L6的各透镜要素的结构最佳化，因此能实现如下的透镜系统，其使总长缩短化且达成广视角化、能应对满足高像素化要求的摄像元件而从中心视角至周边视角为止具有高成像性能。

关于该摄像透镜L，为了实现高性能化，优选的是使第1透镜L1至第6透镜L6各透镜中的至少一个面为非球面形状。

接着，对与按以上方式构成的摄像透镜L的条件式相关的作用及效果进行更详细的说明。另外，摄像透镜L优选的是，对于下述各条件式，满足各条件式中的任一个或任意的组合。满足的条件式优选的是根据对摄像透镜L要求的事项而适当选择。

而且，优选的是，第3透镜L3的焦距f3及第1透镜L1的焦距f1满足以下的条件式(1)：

2.4＜f3/f1＜4.6          (1)。

条件式(1)中规定了第3透镜L3的焦距f3相对于第1透镜L1的焦距f1的比的优选数值范围。通过以不会成为条件式(1)的下限以下的方式维持相对于第1透镜L1的折射力的第3透镜L3的折射力，第3透镜L3的正折射力相对于第1透镜L1的折射力不会变得过强，有利于实现广视角化并且使透镜总长缩短化。通过以不会成为条件式(1)的上限以上的方式抑制相对于第1透镜L1的折射力的第3透镜L3的折射力，第3透镜L3的正折射力相对于第1透镜L1的折射力不会变得过弱，能使第1透镜L1与第3透镜L3适当地分担摄像透镜L的正折射力，从而良好地修正球面像差。为了进一步提高该效果，优选的是满足条件式(1-1)，更优选的是满足条件式(1-2)：

2.8＜f3/f1＜4.5       (1-1)

3＜f3/f1＜4.4         (1-2)。

首先，优选的是，第6透镜L6的焦距f6及第1透镜L1的焦距f1满足以下的条件式(2)：

-2.1＜f1/f6＜-1.54      (2)。

条件式(2)中规定了第1透镜L1的焦距f1相对于第6透镜L6的焦距f6的比的优选数值范围。而且，优选的是，以不会成为条件式(2)的下限以下的方式确保相对于第6透镜L6的负折射力的第1透镜L1的折射力。此时，相对于第6透镜L6的负折射力的第1透镜L1的折射力不会变得过弱，能使摄像透镜L的后侧主点位置靠近物体侧，因此有利于透镜总长的缩短化。而且，通过以不会成为条件式(2)的上限以上的方式维持相对于第6透镜L6的负折射力的第1透镜L1的折射力，第1透镜L1的折射力相对于第6透镜L6的负折射力不会变得过强，能确保后焦点(back focus)为必要的长度以上。为了进一步提高该效果，优选的是满足条件式(2-1)：

-2＜f1/f6＜-1.55      (2-1)。

而且，优选的是，第3透镜L3与第4透镜L4的合成焦距f34及整个系统的焦距f满足以下的条件式(3)：

2.9＜f34/f＜8       (3)。

条件式(3)中规定了第3透镜L3与第4透镜L4的合成焦距f34相对于整个系统的焦距f的比的优选数值范围。通过以不会成为条件式(3)的下限以下的方式维持第3透镜L3与第4透镜L4的合成折射力，第3透镜L3与第4透镜L4的正合成折射力相对于整个系统的折射力不会变得过强，能良好地修正各像差。通过以不会成为条件式(3)的上限以上的方式确保第3透镜L3与第4透镜L4的合成折射力，第3透镜L3与第4透镜L4的正合成折射力相对于整个系统的折射力不会变得过弱，能适当地维持第3透镜L3与第4透镜L4的折射力的均衡，使透镜总长适当缩短化。为了进一步提高该效果，优选的是满足条件式(3-1)，更优选的是满足条件式(3-2)：

2.95＜f34/f＜7.1       (3-1)

3＜f34/f＜6.5        (3-2)。

而且，优选的是，第1透镜L1的物体侧的面的近轴曲率半径L1f与第1透镜L1的像侧的面的近轴曲率半径L1r满足以下的条件式(4)：

0.85＜(L1r+L1f)/(L1r-L1f)＜1.16  (4)。

条件式(4)中规定了与第1透镜L1的物体侧的面的近轴曲率半径L1f、第1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。通过以不会成为条件式(4)的下限以下的方式来构成，容易增强第1透镜L1的折射力，因此能适当地使透镜总长缩短化。通过以不会成为条件式(4)的上限以上的方式来构成，能适当地抑制球面像差的产生。为了进一步提高该效果，优选的是满足条件式(4-1)：

0.87＜(L1r+L1f)/(L1r-L1f)＜1.15  (4-1)。

而且，优选的是，第5透镜L5的物体侧的面的近轴曲率半径L5f与第5透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径L5r满足以下的条件式(5)：

-2.4＜(L5r+L5f)/(L5r-L5f)＜-0.9  (5)。

条件式(5)中规定了与第5透镜L5的物体侧的面的近轴曲率半径L5f、第5透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径L5r相关的优选数值范围。通过以不会成为条件式(5)的下限以下的方式来构成，容易增强第5透镜L5的折射力，因此能适当地使透镜总长缩短化。通过以不会成为条件式(5)的上限以上的方式来构成，能良好地修正球面像差与轴上色像差。为了进一步提高该效果，优选的是满足条件式(5-1)，更优选的是满足条件式(5-2)：

-2.2＜(L5r+L5f)/(L5r-L5f)＜-0.95  (5-1)

-2.1＜(L5r+L5f)/(L5r-L5f)＜-1    (5-2)。

而且，优选的是，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、第6透镜L6的像侧的面的近轴曲率半径L6r满足以下的条件式(6)：

0.5＜f·tanω/L6r＜20         (6)。

条件式(6)中规定了第6透镜的像侧的面的近轴曲率半径L6r相对于近轴像高(f·tanω)的比的优选数值范围。通过以不会成为条件式(6)的下限以下的方式设定相对于第6透镜的像侧的面的近轴曲率半径L6r的近轴像高(f·tanω)，从而，相对于近轴像高(f·tanω)，摄像透镜的最靠像侧的面即第6透镜L6的像侧的面的近轴曲率半径L6r的绝对值不会变得过大，能实现透镜总长的缩短化并且充分地修正球面像差、轴上色像差、像面弯曲。另外，如各实施方式的摄像透镜L所示，当使第6透镜L6成为凹面朝向像侧且具有至少1个拐点的非球面形状、且满足条件式(6)的下限时，能良好地修正从中心视角至周边视角为止的像面弯曲，因此实现广角化而优选。而且，通过以不会成为条件式(6)的上限以上的方式设定相对于近轴像高(f·tanω)的第6透镜的像侧的面的近轴曲率半径L6r，从而，相对于近轴像高(f·tanω)，摄像透镜的最靠像侧的面即第6透镜的像侧的面的近轴曲率半径L6r的绝对值不会变得过小，尤其是在中间视角下，能抑制穿过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大，而且，能抑制像面弯曲的修正过度。为了进一步提高该效果，更优选的是满足条件式(6-1)：

1＜f·tanω/L6r＜15        (6-1)。

此处，对于摄像透镜L的2个优选的结构例及其效果进行叙述。另外，这2个优选的结构例均可适当采用所述摄像透镜L的优选的结构。

首先，第1结构例的摄像透镜L中，实质上包括6个透镜，即从物体侧起依序包括：具有正折射力且凸面朝向物体侧的第1透镜、具有负折射力且凹面朝向物体侧的第2透镜、具有正折射力的第3透镜、具有负折射力的第4透镜、具有正折射力的第5透镜、及具有负折射力的第6透镜，且该摄像透镜L满足条件式(1)。根据该第1结构例，尤其能良好地修正球面像差并且达成广视角化与透镜总长的缩短化。

相对于此，例如，专利文献1～专利文献3、专利文献5及专利文献6所记载的摄像透镜并不满足条件式(1)的下限，因此透镜总长的缩短化并不充分，关于专利文献4、专利文献7所记载的摄像透镜，也谋求透镜总长的进一步缩短化。而且，专利文献2、专利文献4、专利文献6及专利文献7所记载的摄像透镜的最大视角为70度而过小，因此谋求进一步的广视角化。

第2结构例的摄像透镜L中，实质上包括6个透镜，即从物体侧起依序包括：具有正折射力且凸面朝向物体侧的第1透镜、为双凹形状的第2透镜、具有正折射力的第3透镜、具有负折射力的第4透镜、具有正折射力且凹面朝向物体侧的第5透镜、及具有负折射力且凹面朝向物体侧的第6透镜。根据该第2结构例，尤其第2透镜L2在光轴附近成为双凹形状，因此有利于透镜总长的缩短化。而且，第5透镜L5在光轴附近使凹面朝向物体侧，因此能实现广视角化与透镜总长的缩短化并且适当地抑制像散的产生。而且，第6透镜L6在光轴附近使凹面朝向物体侧，因此有利于透镜总长的缩短化，且能抑制在中间视角下穿过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。

相对于此，例如，专利文献1及专利文献2所记载的摄像透镜中，第5透镜使凸面朝向物体侧，对于为了实现移动电话终端等摄像装置的高像素化而所要求的成像性能而言，谋求进一步良好地修正像散。而且，专利文献1～专利文献7所记载的摄像透镜的透镜总长的缩短化并不充分，因此谋求透镜总长的进一步缩短化，专利文献2、专利文献4、专利文献6及专利文献7所记载的摄像透镜的最大视角为70度而过小，因此谋求进一步的广视角化。

如以上所说明那样，根据本实用新型的实施方式的摄像透镜L，在整体为6片的透镜结构中，使各透镜要素的结构最佳化，因此，能实现如下的透镜系统，其达成透镜总长的缩短化与广角化、能应对满足高像素化要求的摄像元件而从中心视角至周边视角为止具有高成像性能。

而且，例如，当如第1实施方式～第6实施方式的摄像透镜那样，以聚焦于无限远物体的状态下的最大视角为74度以上的方式设定所述摄像透镜L的第1透镜L1至第6透镜L6的各透镜结构时，能将摄像透镜L适当应用于移动电话终端等摄像装置中，能响应透镜总长的缩短化与广视角化的要求，例如能响应移动电话终端等摄像装置中的欲如下那样获取广视角的要求，即以高分辨率获取摄像图像，而自摄像图像将所期望的图像部分进行放大等而获取广视角的要求。例如，专利文献1～专利文献7所揭示的摄像透镜是以从第1透镜的物体侧的面至成像面的光轴上的距离TTL(后焦点设为空气换算长度)相对于图像尺寸(image size)的半值即ImgH的比TTL/ImgH成为1.57～2.03的方式构成，在本说明书的各实施例中，适宜以TTL/ImgH成为1.45～1.52的方式构成。

而且，通过满足适当优选的条件，能实现更高的成像性能。另外，根据本实施方式的摄像装置，输出与由本实施方式的高性能的摄像透镜而形成的光学图像相对应的摄像信号，因此能获得从中心视角至周边视角为止高分辨率的拍摄图像。

接着，对于本实用新型的实施方式的摄像透镜的具体的数值实施例进行说明。以下，对于多个数值实施例进行汇总说明。

后述的表1及表2中表示与图1所示的摄像透镜的结构对应的具体的透镜数据(data)。尤其是表1中表示其基本的透镜数据，表2中表示非球面的相关数据。表1所示的透镜数据中的面编号Si的栏中，关于实施例1的摄像透镜，表示以将最靠物体侧的光学要素的物体侧的面作为第1个、随着朝向像侧而依序增加的方式标注符号的第i个面的编号。曲率半径Ri的栏中，与图1中标注的符号Ri对应地表示从物体侧起的第i个面的曲率半径的值(mm)。面间隔Di的栏中，也同样表示从物体侧起的第i个面Si与第i+1个面Si+1在光轴上的间隔(mm)。Ndj的栏中表示从物体侧起的第j个光学要素相对于d线(波长587.6nm)的折射率的值。νdj的栏中表示从物体侧起的第j个光学要素相对于d线的阿贝数(Abbe number)的值。

表1中还示出了孔径光阑St与光学构件CG。表1中相当于孔径光阑St的面的面编号的栏中记载为面编号与(St)，相当于像面的面的面编号的栏中记载为面编号与(IMG)。曲率半径的符号是将凸面朝向物体侧的面形状视为正，将凸面朝向像侧的面形状视为负。而且，在各透镜数据的框外上部，作为各数据，分别表示整个系统的焦距f(mm)、后焦点Bf(mm)、光圈值(F-number)Fno.、聚焦于无限远物体的状态下的最大视角2ω(°)的值。另外，该后焦点Bf表示经空气换算后的值。

该实施例1的摄像透镜中，第1透镜L1至第6透镜L6的两面均成为非球面形状。在表1的基本透镜数据中，作为这些非球面的曲率半径而表示有光轴附近的曲率半径(近轴曲率半径)的数值。

表2中表示实施例1的摄像透镜的非球面数据。在作为非球面数据而表示的数值中，记号“E”表示其后续的数值是以10为底数的“幂指数”，且表示使该以10作为底数的指数函数所表示的数值乘以“E”前面的数值。例如，若为“1.0E-02”，则表示“1.0×10^-2”。

作为非球面数据，记述了由以下的式(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表示从位于距离光轴的高度为h的位置上的非球面上的点、下引至非球面的顶点的切平面(垂直于光轴的平面)的垂线的长度(mm)。

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

其中，

Z：非球面的深度(mm)

h：从光轴至透镜面的距离(高度)(mm)

C：近轴曲率＝1/R

(R：近轴曲率半径)

An：第n次(n为3以上的整数)的非球面系数

KA：非球面系数

与以上的实施例1的摄像透镜同样地，将与图2～图6所示的摄像透镜的结构对应的具体的透镜数据作为实施例2至实施例6而示于表3～表12中。这些实施例1～实施例6的摄像透镜中，第1透镜L1至第6透镜L6的两面均成为非球面形状。

图8中，从左起依序分别示出表示实施例1的摄像透镜的球面像差、像散、畸变(distortion)(畸变像差)、倍率色像差(倍率的色像差)的像差图。在表示球面像差、像散(像面弯曲)、畸变(畸变像差)的各像差图中，表示以d线(波长587.6nm)作为基准波长的像差，但在球面像差图中还表示F线(波长486.1nm)、C线(波长656.3nm)、g线(波长435.8nm)的像差，在倍率色像差图中表示F线、C线、g线的像差。在像散图中，实线表示弧矢(sagittal)方向(S)的像差，虚线表示切线(tangential)方向(T)的像差。而且，Fno.表示光圈值，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，将关于实施例2至实施例6的摄像透镜的各像差示于图9至图13中。图9至图13所示的像差图均是物体距离无限远时的图式。

而且，表13中，针对各实施例1～实施例6分别汇总表示与本实用新型的各条件式(1)～条件式(6)相关的值。

根据以上各数值数据及各像差图可知，关于各实施例，在实现透镜总长的缩短化与广角化的同时实现了高成像性能。

另外，本实用新型的摄像透镜并不限于实施方式及各实施例，能进行各种变形实施。例如，各透镜成分的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数的值等并不限于各数值实施例中所示的值，可采用其他值。

而且，各实施例中，均以定焦使用为前提进行记载，但也可为可调焦的结构。例如也可成为将透镜系统整体抽出、或使一部分透镜在光轴上移动而可自动聚焦(autofocus)的结构。

[表1]

实施例1

f＝2.75，Bf＝0.53，Fno.＝2.10，2ω＝80.4

＊：非球面

[表2]

[表3]

实施例2

f＝2.72，Bf＝0.54，Fno.＝2.10，2ω＝80.8

＊：非球面

[表4]

[表5]

实施例3

f＝2.80，Bf＝0.56，Fno.＝2.10，2ω＝79.8

＊：非球面

[表6]

[表7]

实施例4

f＝2.95，Bf＝0.65，Fno.＝2.10，2ω＝76.0

＊：非球面

[表8]

[表9]

实施例5

f＝2.96，Bf＝0.64，Fno.＝2.10，2ω＝76.2

＊：非球面

[表10]

[表11]

实施例6

f＝3.00，Bf＝0.68，Fno.＝2.10，2ω＝74.6

＊：非球面

[表12]

[表13]

另外，所述近轴曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数均是光学测量的相关专家按以下方法测量后求出。

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(Panasonic FactorySolutions)股份有限公司制造)对透镜进行测量、且按以下顺序求出。临时设定近轴曲率半径R_m(m为自然数)与圆锥系数K_m且输入至UA3P，根据这些数值及测量数据，使用UA3P附带的拟合(fitting)功能而算出非球面形状的式的第n次的非球面系数An。在所述非球面形状的式(A)中，认为C＝1/R_m、KA＝K_m-1。根据R_m、K_m、An与非球面形状的式，算出与距离光轴的高度h相应的光轴方向的非球面的深度Z。在距离光轴的各高度h下，求出所算出的深度Z与实际值的深度Z'的差分，判断该差分是否在规定范围内，当在规定范围内时，将所设定的Rm作为近轴曲率半径。另一方面，当差分为规定范围外时，反复进行如下处理，直至在距离光轴的各高度h下所算出的深度Z与实测值的深度Z'的差分在规定范围内为止，该处理是指：变更算出该差分时使用的R_m及K_m中的至少一个值而设定为R_m+1与K_m+1，且将它们输入至UA3P，进行与上文相同的处理，判断在距离光轴的各高度h下所算出的深度Z与实测值的深度Z'的差分是否在规定范围内。另外，此处所述的规定范围内是指200nm以内。而且，作为h的范围，是与透镜最大外径的0～1/5以内对应的范围。

面间隔是使用用于测量透镜群的长度的、中心厚度·面间隔测量装置欧菩提沙弗(OptiSurf)(全欧光学(Trioptics)制造)进行测量而求出。

折射率是使用精密折射仪KPR-2000(岛津制作所股份有限公司制造)，将被测物的温度设为25℃的状态进行测量而求出。将以d线(波长587.6nm)测量时的折射率设为Nd。同样地，将以e线(波长546.1nm)测量时的折射率设为Ne，将以F线(波长486.1nm)测量时的折射率设为NF，将以C线(波长656.3nm)测量时的折射率设为NC，将以g线(波长435.8nm)测量时的折射率设为Ng。相对于d线的阿贝数νd是通过将利用所述测量所得的Nd、NF、NC代入至νd＝(Nd-1)/(NF-NC)式中进行计算而求出。

Claims (20)

1.一种摄像透镜，其特征在于，包含6个透镜，即从物体侧起依序包括：

第1透镜，具有正折射力且凸面朝向物体侧；

第2透镜，具有负折射力且凹面朝向物体侧；

第3透镜，具有正折射力；

第4透镜，具有负折射力；

第5透镜，具有正折射力；及

第6透镜，具有负折射力，

所述摄像透镜满足下述条件式：

2.4＜f3/f1＜4.6  (1)，其中

f1为所述第1透镜的焦距，

f3为所述第3透镜的焦距。

2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，所述第5透镜使凹面朝向物体侧。

3.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，所述第6透镜使凹面朝向物体侧。

4.一种摄像透镜，其特征在于，包含6个透镜，即从物体侧起依序包括：

第1透镜，具有正折射力且凸面朝向物体侧；

第2透镜，为双凹形状；

第3透镜，具有正折射力；

第4透镜，具有负折射力；

第5透镜，具有正折射力且凹面朝向物体侧；及

第6透镜，具有负折射力且凹面朝向物体侧。

5.根据权利要求4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

2.4＜f3/f1＜4.6  (1)，其中

f1为所述第1透镜的焦距，

f3为所述第3透镜的焦距。

6.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

-2.1＜f1/f6＜-1.54  (2)，

其中

f1为所述第1透镜的焦距，

f6为所述第6透镜的焦距。

7.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

2.9＜f34/f＜8  (3)，其中

f34为所述第3透镜与所述第4透镜的合成焦距，

f为整个系统的焦距。

8.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

0.85＜(L1r+L1f)/(L1r-L1f)＜1.16(4)，其中

L1f为所述第1透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L1r为所述第1透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

9.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

-2.4＜(L5r+L5f)/(L5r-L5f)＜-0.9 (5)，其中

L5f为所述第5透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L5r为所述第5透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

10.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

0.5＜f·tanω/L6r＜20  (6)，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6透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

11.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还包括孔径光阑，所述孔径光阑配置在比所述第2透镜的物体侧的面更靠物体侧的位置。

12.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

2.8＜f3/f1＜4.5  (1-1)，其中

f1为所述第1透镜的焦距，

f3为所述第3透镜的焦距。

13.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

-2＜f1/f6＜-1.55  (2-1)，其中

f1为所述第1透镜的焦距，

f6为所述第6透镜的焦距。

14.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

2.95＜f34/f＜7.1  (3-1)，其中

f34为所述第3透镜与所述第4透镜的合成焦距，

f为整个系统的焦距。

15.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

0.87＜(L1r+L1f)/(L1r-L1f)＜1.15(4-1)，其中

L1f为所述第1透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L1r为所述第1透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

16.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

-2.2＜(L5r+L5f)/(L5r-L5f)＜-0.95  (5-1)，其中

L5f为所述第5透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L5r为所述第5透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

17.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

3＜f3/f1＜4.4  (1-2)，其中

f1为所述第1透镜的焦距，

f3为所述第3透镜的焦距。

18.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

3＜f34/f＜6.5  (3-2)，其中

f34为所述第3透镜与所述第4透镜的合成焦距，

f为整个系统的焦距。

19.根据权利要求1或4所述的摄像透镜，其特征在于，还满足以下条件式：

-2.1＜(L5r+L5f)/(L5r-L5f)＜-1  (5-2)，其中

L5f为所述第5透镜的物体侧的面的近轴曲率半径，

L5r为所述第5透镜的像侧的面的近轴曲率半径。

20.一种摄像装置，其特征在于，包括如权利要求1至19中任一项所述的摄像透镜。