TWM471592U - 攝像鏡頭以及具備該攝像鏡頭的攝像裝置 - Google Patents

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TWM471592U
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imaging lens
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Yoshikazu Shinohara
Michio Cho
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Fujifilm Corp
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Description

攝像鏡頭以及具備該攝像鏡頭的攝像裝置
本新型是有關於使被攝體的光學像成像於電荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)等攝像元件上的定焦點的攝像鏡頭、以及搭載該攝像鏡頭進行拍攝的數位靜態相機(digital still camera)或具有相機的行動電話機以及個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)、智慧型電話(smartphone)、平板(tablet)型終端、及攜帶型遊戲機等攝像裝置。
近年來，隨著個人電腦(personal computer)向一般家庭等的普及，可將拍攝的風景或人物像等圖像資訊輸入至個人電腦的數位靜態相機正在快速地普及。又，在行動電話、智慧型電話或平板型終端中亦大多搭載有圖像輸入用的相機模組(camera module)。在此種具有攝像功能的機器中使用電荷耦合裝置或互補金屬氧化物半導體等作為攝像元件。近年來，該等攝像元件越來 越小型(compact)化，對攝像機器整體及搭載在其上的攝像鏡頭亦要求小型性。又同時，攝像元件亦越來越高畫素化，從而要求攝像鏡頭高解析化、高性能化。例如要求應對5百萬畫素(megapixel)以上、進而更佳為8百萬畫素以上的高畫素的性能。
為滿足上述要求，考慮使攝像鏡頭為透鏡片數比較多的5片或6片構成。例如，在專利文獻1以及專利文獻2中提出一種6片構成的攝像鏡頭，其自物體側依序包含：第1透鏡，具有正折射力；第2透鏡，具有負折射力；第3透鏡；第4透鏡；第5透鏡；以及第6透鏡。又，專利文獻3中提出一種5片構成的攝像鏡頭，其為實現總長的縮短化而使第1透鏡的正折射力相對性地變大，並且為修正諸像差來實現高性能化而將第3透鏡、第4透鏡構成為使接合面為非球面形狀的接合透鏡。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]韓國公開專利第10-2010-0040357號公報
[專利文獻2]中國實用新型第202067015號說明書
[專利文獻3]日本專利特開2011-197254號公報
另一方面，尤其是針對用於如攜帶終端、智慧型手機或平板終端般的薄型化不斷發展的裝置的攝像鏡頭，透鏡總長的縮短化的要求日益提高。因此，為滿足上述所有要求，較佳為實現可對應獲得充分高解析度的攝像元件的尺寸的大的圖像尺寸，並 且使透鏡總長進一步縮短化。為此，上述專利文獻1至專利文獻3記載的攝像鏡頭需要使總長進一步縮短化。又，專利文獻3的攝像鏡頭需要更高解析化。
本新型是鑒於上述問題而完成的，其目的在於提供一種攝像鏡頭、以及可搭載該攝像鏡頭而可獲得高解析的攝像圖像的攝像裝置，該攝像鏡頭可實現總長的縮短化，並且自中心場角(field angle)至周邊場角可實現高成像性能。
本新型的攝像鏡頭的特徵在於，實質上包含6個透鏡，即自物體側依序包括：第1透鏡，具有正折射力，且使凸面朝向物體側；第2透鏡，具有負折射力，與上述第1透鏡接合，且使凹面朝向像側；第3透鏡；第4透鏡；第5透鏡；以及第6透鏡，且滿足下述條件式(1)以及條件式(2)。
0.4<f/f12<1.3 (1)
0.5<f/R6r<6 (2)
其中，設為：f：整個系統的焦點距離
f12：第1透鏡與第2透鏡的合成焦點距離
R6r：第6透鏡的像側的面的近軸曲率半徑。
再者，在上述本新型的攝像鏡頭中，「實質上包含6個透鏡」是指亦包含如下情況，即本新型的攝像鏡頭除6個透鏡以 外，實質上還包括不具有功率(power)的透鏡、孔徑光闌(aperture stop)或蓋玻璃(cover glass)等透鏡以外的光學要素、透鏡凸緣(lens flange)、透鏡筒(lens barrel)、攝像元件、手振修正機構等機構部分等。
本新型的攝像鏡頭中，進而，可藉由採用如下較佳的構成而滿足來使光學性能更佳。
本新型的攝像鏡頭中，較佳為第1透鏡與第2透鏡的接合面為非球面形狀。
又，本新型的攝像鏡頭中，較佳為第6透鏡具有負折射力。
又，本新型的攝像鏡頭中，較佳為第4透鏡具有正折射力。
又，本新型的攝像鏡頭中，較佳為第3透鏡具有正折射力。
又，本新型的攝像鏡頭中，較佳為孔徑光闌配置在較第1透鏡的物體側的面更靠物體側。
又，本新型的攝像鏡頭，較佳為滿足以下的條件式(1-1)至條件式(5-1)的任一者。再者，作為較佳態樣，亦可為滿足條件式(1-1)至條件式(5-1)的任一者，或亦可為滿足任意組合者。
0.5<f/f12<1.1 (1-1)
1.5<f/R6r<5 (2-1)
0.1<T2/T1<1.0 (3)
0.1<T2/T1<0.3 (3-1)
-5<f/f6<-0.7 (4)
-2<f/f6<-0.9 (4-1)
0.15<f/T12<0.35 (5)
0.2<f/T12<0.3 (5-1)
其中，設為：f：整個系統的焦點距離
f12：第1透鏡與第2透鏡的合成焦點距離
R6r：第6透鏡的像側的面的近軸曲率半徑
T2：第2透鏡的中心厚度
T1：第1透鏡的中心厚度
f6：第6透鏡的焦點距離
T12：包含第1透鏡與第2透鏡的接合透鏡在光軸上的總厚度。
本新型的攝像裝置具有本新型的攝像鏡頭。
根據本新型的攝像鏡頭，在整體上為6片的透鏡構成中，使各透鏡要素的構成最佳化，尤其是較佳地構成第1透鏡與第2透鏡的形狀，因此可實現既使總長縮短化，又自中心場角至周邊場角具有高成像性能的透鏡系統。
此外，根據本新型的攝像裝置，輸出與藉由上述本新型 的具有高成像性能的攝像鏡頭而形成的光學像對應的攝像信號，因此可獲得高解析的拍攝圖像。
1、501‧‧‧攝像裝置
2‧‧‧軸上光束
100‧‧‧攝像元件
541‧‧‧相機部
CG‧‧‧光學構件
L‧‧‧攝像鏡頭
L1‧‧‧第1透鏡
L2‧‧‧第2透鏡
L3‧‧‧第3透鏡
L4‧‧‧第4透鏡
L5‧‧‧第5透鏡
L6‧‧‧第6透鏡
St‧‧‧孔徑光闌
Z1‧‧‧光軸
Ri、R1~R14‧‧‧曲率半徑
Di、D1~D14‧‧‧面間隔
圖1是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第1構成例的圖，且是與實施例1對應的透鏡剖面圖。
圖2是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第2構成例的圖，且是與實施例2對應的透鏡剖面圖。
圖3是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第3構成例的圖，且是與實施例3對應的透鏡剖面圖。
圖4是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第4構成例的圖，且是與實施例4對應的透鏡剖面圖。
圖5是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第5構成例的圖，且是與實施例5對應的透鏡剖面圖。
圖6是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第6構成例的圖，且是與實施例6對應的透鏡剖面圖。
圖7是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第7構成例的圖，且是與實施例7對應的透鏡剖面圖。
圖8是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第8構成例的圖，且是與實施例8對應的透鏡剖面圖。
圖9是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第9構成例的圖，且是與實施例9對應的透鏡剖面圖。
圖10是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第10構成例的圖，且是與實施例10對應的透鏡剖面圖。
圖11是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第11構成例的圖，且是與實施例11對應的透鏡剖面圖。
圖12是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第12構成例的圖，且是與實施例12對應的透鏡剖面圖。
圖13是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第13構成例的圖，且是與實施例13對應的透鏡剖面圖。
圖14是表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的光路圖。
圖15是表示本新型的實施例1的攝像鏡頭的諸像差的像差圖，圖15(A)表示球面像差，圖15(B)表示正弦條件違背量，圖15(C)表示像散(像面彎曲)，圖15(D)表示畸變像差，圖15(E)表示倍率色像差。
圖16是表示本新型的實施例2的攝像鏡頭的諸像差的像差圖，圖16(A)表示球面像差，圖16(B)表示正弦條件違背量，圖16(C)表示像散(像面彎曲)，圖16(D)表示畸變像差，圖16(E)表示倍率色像差。
圖17是表示本新型的實施例3的攝像鏡頭的諸像差的像差圖，圖17(A)表示球面像差，圖17(B)表示正弦條件違背量，圖17(C)表示像散(像面彎曲)，圖17(D)表示畸變像差，圖17(E)表示倍率色像差。
圖18是表示本新型的實施例4的攝像鏡頭的諸像差的像差 圖，圖18(A)表示球面像差，圖18(B)表示正弦條件違背量，圖18(C)表示像散(像面彎曲)，圖18(D)表示畸變像差，圖18(E)表示倍率色像差。
圖19是表示本新型的實施例5的攝像鏡頭的諸像差的像差圖，圖19(A)表示球面像差，圖19(B)表示正弦條件違背量，圖19(C)表示像散(像面彎曲)，圖19(D)表示畸變像差，圖19(E)表示倍率色像差。
圖20是表示本新型的實施例6的攝像鏡頭的諸像差的像差圖，圖20(A)表示球面像差，圖20(B)表示正弦條件違背量，圖20(C)表示像散(像面彎曲)，圖20(D)表示畸變像差，圖20(E)表示倍率色像差。
圖21是表示本新型的實施例7的攝像鏡頭的諸像差的像差圖，圖21(A)表示球面像差，圖21(B)表示正弦條件違背量，圖21(C)表示像散(像面彎曲)，圖21(D)表示畸變像差，圖21(E)表示倍率色像差。
圖22是表示本新型的實施例8的攝像鏡頭的諸像差的像差圖，圖22(A)表示球面像差，圖22(B)表示正弦條件違背量，圖22(C)表示像散(像面彎曲)，圖22(D)表示畸變像差，圖22(E)表示倍率色像差。
圖23是表示本新型的實施例9的攝像鏡頭的諸像差的像差圖，圖23(A)表示球面像差，圖23(B)表示正弦條件違背量，圖23(C)表示像散(像面彎曲)，圖23(D)表示畸變像差，圖 23(E)表示倍率色像差。
圖24是表示本新型的實施例10的攝像鏡頭的諸像差的像差圖，圖24(A)表示球面像差，圖24(B)表示正弦條件違背量，圖24(C)表示像散(像面彎曲)，圖24(D)表示畸變像差，圖24(E)表示倍率色像差。
圖25是表示本新型的實施例11的攝像鏡頭的諸像差的像差圖，圖25(A)表示球面像差，圖25(B)表示正弦條件違背量，圖25(C)表示像散(像面彎曲)，圖25(D)表示畸變像差，圖25(E)表示倍率色像差。
圖26是表示本新型的實施例12的攝像鏡頭的諸像差的像差圖，圖26(A)表示球面像差，圖26(B)表示正弦條件違背量，圖26(C)表示像散(像面彎曲)，圖26(D)表示畸變像差，圖26(E)表示倍率色像差。
圖27是表示本新型的實施例13的攝像鏡頭的諸像差的像差圖，圖27(A)表示球面像差，圖27(B)表示正弦條件違背量，圖27(C)表示像散(像面彎曲)，圖27(D)表示畸變像差，圖27(E)表示倍率色像差。
圖28是表示具有本新型的攝像鏡頭的攝像裝置即行動電話終端的圖。
圖29是表示具有本新型的攝像鏡頭的攝像裝置即智慧型電話的圖。
以下，參照圖式對本新型的實施方式進行詳細說明。
圖1表示本新型的一實施方式的攝像鏡頭的第1構成例。該構成例對應於下述的第1數值實施例(表1、表2)的透鏡構成。同樣地，將與下述的第2數值實施例至第13數值實施例(表3~表26)的透鏡構成對應的第2構成例至第13構成例的剖面構成示於圖2~圖13中。圖1~圖13中，符號Ri表示以將最靠物體側的透鏡要素的面作為第1個，且隨著朝向像側(成像側)而依序增加的方式附上符號的第i個面的曲率半徑。符號Di表示第i個面與第i+1個面的在光軸Z1上的面間隔。再者，各構成例中基本構成均相同，因此以下，以圖1所示的攝像鏡頭的構成例為基礎進行說明，根據需要亦對圖2~圖13的構成例進行說明。又，圖14是圖1所示的攝像鏡頭L的光路圖，且表示自位於無限遠的距離的物點起的軸上光束2的各光路。
本新型的實施方式的攝像鏡頭L為適於用於使用有電荷耦合裝置或互補金屬氧化物半導體等攝像元件的各種攝像機器、尤其是比較小型的攜帶終端機器例如數位靜態相機、具有相機的行動電話、智慧型電話、平板型終端以及個人數位助理等者。該攝像鏡頭L沿光軸Z1，自物體側依序包括第1透鏡L1、第2透鏡L2、第3透鏡L3、第4透鏡L4、第5透鏡L5、及第6透鏡L6。
圖28中表示本新型的實施方式的攝像裝置1即行動電話終端的概觀圖。本新型的實施方式的攝像裝置1包括如下部分 而構成，即包括：本實施方式的攝像鏡頭L；以及電荷耦合裝置等攝像元件100(參照圖1)，其輸出與藉由該攝像鏡頭L而形成的光學像對應的攝像信號。攝像元件100配置在該攝像鏡頭L的成像面(攝像面)上。
圖29中表示本新型的實施方式的攝像裝置501即智慧型電話的概觀圖。本新型的實施方式的攝像裝置501包括相機部541而構成，即該相機部541包括：本實施方式的攝像鏡頭L；以及電荷耦合裝置等攝像元件100(參照圖1)，其輸出與藉由該攝像鏡頭L而形成的光學像對應的攝像信號。攝像元件100配置在該攝像鏡頭L的成像面(攝像面)上。
在第6透鏡L6與攝像元件100之間，亦可根據安裝透鏡的相機側的構成而配置有各種光學構件CG。例如亦可配置有攝像面保護用的蓋玻璃或紅外線截止濾光器(cut filter)等平板狀的光學構件。該情形時，作為光學構件CG，例如亦可使用對平板狀的蓋玻璃實施具有紅外線截止濾光器或中密度濾光器(neutral density filter)等濾光器效果的塗敷而得者。
又，亦可不使用光學構件CG，而是對第6透鏡L6實施塗敷等來使之具有與光學構件CG同等的效果。由此，可實現零件件數的削減與總長的縮短。
又，該攝像鏡頭L包括孔徑光闌St，該孔徑光闌St配置在較第3透鏡L3的物體側的面更靠物體側。如此，藉由將孔徑光闌St配置在較第3透鏡L3的物體側的面更靠物體側，而尤其 是在成像區域的周邊部中，可抑制通過光學系統的光線向成像面(攝像元件)的入射角變大。為進一步提高該效果，更佳為孔徑光闌St在光軸方向上配置在較第1透鏡的物體側的面更靠物體側。再者，「配置在較第3透鏡的物體側的面更靠物體側」是指，光軸方向上的孔徑光闌的位置，位於與軸上邊緣光線和第3透鏡L3的物體側的面的交點相同的位置或較其更靠物體側。又，「配置在較第1透鏡的物體側的面更靠物體側」是指，光軸方向上的孔徑光闌的位置，位於與軸上邊緣光線和第1透鏡L1的物體側的面的交點相同的位置或較其更靠物體側。
進而，在將孔徑光闌St在光軸方向上配置在較第1透鏡的物體側的面更靠物體側的情形時，較佳為如下述的第1實施方式至第5實施方式以及第7實施方式至第13實施方式的透鏡(參照圖1至圖5以及圖7至圖13)般，將孔徑光闌St配置在較第1透鏡L1的面頂點更靠像側。如此，在將孔徑光闌St配置在較第1透鏡L1的面頂點更靠像側的情形時，可使包含孔徑光闌St在內的攝像鏡頭的總長縮短化。但並不限定於此，亦可將孔徑光闌St配置在較第1透鏡L1的面頂點更靠物體側。在將孔徑光闌St配置在較第1透鏡L1的面頂點更靠物體側的情形時，與將孔徑光闌St配置在較第1透鏡L1的面頂點更靠像側的情形相比，自確保周邊光量的觀點而言稍有不利，但在成像區域的周邊部，可更佳地抑制通過光學系統的光線向成像面(攝像元件)的入射角變大。
又，亦可如第6實施方式(參照圖6)所示，將孔徑光 闌St配置在第2透鏡L2的像側的面上。該情形時，無須將孔徑光闌St的支撐機構配置在較第1透鏡L1更靠物體側，因此可期待使包含支撐孔徑光闌St的機構在內的攝像鏡頭在光軸方向上的長度縮短化的效果。又，因將孔徑光闌St配置在包含第1透鏡L1與第2透鏡L2的接合透鏡的像側的面上，故而可用1個支撐機構一體地支撐接合透鏡與孔徑光闌St，與分別設置支撐接合透鏡的機構與支撐孔徑光闌St的機構的情形相比，易於實現總長的縮短化。
該攝像鏡頭L中，第1透鏡L1在光軸附近具有正折射力。第1透鏡L1在光軸附近使凸面朝向物體側。藉由第1透鏡L1在光軸附近使凸面朝向物體側，可使第1透鏡L1的後側主點位置靠近物體側，從而可較佳地使總長縮短化。又，為進一步提高該效果，更佳為如第1實施方式所示，使第1透鏡L1在光軸附近為使凸面朝向物體側的凹凸(meniscus)形狀。
第2透鏡L2在光軸附近具有負折射力。藉由第2透鏡L2在光軸附近具有負折射力，可良好地修正球面像差、像面彎曲(curvature of field)以及軸上色像差。
又，第2透鏡L2與第1透鏡L1接合。藉由使第1透鏡L1與第2透鏡L2為接合透鏡，無須在第1透鏡L1與第2透鏡L2之間設置空氣間隔，因此可使自第1透鏡L1的物體側的面至第2透鏡L2的像側的面的距離縮短，從而易於實現總長的縮短化。又，一般而言，為製造攝像鏡頭L，必須使透鏡的中心厚度 或邊緣厚度(透鏡的緣壁的厚度)為可確保製造上所需的強度的指定的厚度以上的厚度。藉由構成為使第1透鏡L1與第2透鏡L2為接合透鏡，且該接合透鏡整體上成為可確保製造上所需的強度的指定的厚度以上，而可確保透鏡的強度，並且可使至少一者的透鏡中心厚度或邊緣厚度較單獨的透鏡薄，因此易於實現總長的縮短化。
又，藉由將在光軸附近具有正折射力、且在光軸附近使凸面朝向物體側的第1透鏡L1、與在光軸附近具有負折射力、且在光軸附近使凹面朝向像側的第2透鏡L2加以接合，而可使後側主點位置較佳地靠近物體側，從而有利於總長的縮短化。
又，較佳為使第1透鏡L1與第2透鏡L2的接合面為非球面形狀。藉由將非球面形狀的第1透鏡L1與第2透鏡L2的接合面鄰接於具有正折射力的第1透鏡L1的像側而配置，可較佳地修正光線通過第1透鏡L1的物體側的面時產生的球面像差、彗形像差(coma aberration)、像散等諸像差。相對於此，在如專利文獻3般，使第1透鏡的正折射力相對性地變大，並且將第3透鏡與第4透鏡設為使接合面為非球面形狀的接合透鏡的情形時，第1透鏡與接合透鏡的距離變遠，因此藉由接合透鏡修正光線通過第1透鏡時產生的諸像差的效果減弱。
又，上述接合透鏡既可為藉由將分別地成形(或研磨)的2片透鏡加以貼合的方法而製造者，亦可為藉由在已成形(或研磨)的一透鏡的一面上以成形等方法形成另一透鏡的方法而製 造者。在後者的情形時，在原理上不會產生2片透鏡相互自所期望的位置偏心而接合的問題，在2個透鏡的接合面為非球面形狀的情形時，亦容易以與一透鏡的接合側的面的形狀一致的方式形成另一透鏡的接合側的面的形狀，因此可高精度且容易地製造接合透鏡。
第3透鏡L3較佳為在光軸附近具有正折射力。藉此，可良好地修正彗形像差。又，較佳為使第3透鏡L3在光軸附近使凸面朝向物體側。在第3透鏡L3在光軸附近使凸面朝向物體側的情形時，與第3透鏡L3在光軸附近使凹面朝向物體側的情形相比，可使第3透鏡L3的後側主點位置靠近物體側，從而可較佳地實現總長的縮短化。又，為進一步提高該效果，更佳為如第1實施方式所示，使第3透鏡L3在光軸附近為使凸面朝向物體側的凹凸形狀。
又，在如第1實施方式般，在自物體側依序配置在光軸附近具有正折射力的第1透鏡L1、在光軸附近具有負折射力的第2透鏡L2、以及在光軸附近具有正折射力的第3透鏡L3的情形時，可更好地修正彗形像差。
第4透鏡L4較佳為在光軸附近具有正折射力。尤其在用於行動電話等的透鏡總長短的攝像鏡頭中，隨著場角變大而向攝像元件的入射角度變大的傾向顯著，因此較佳為自中心場角至周邊場角抑制相對於攝像元件的入射角度不會變得過大，而防止因相對於攝像元件的入射角度的增大所引起的受光效率的降低或 混色等諸問題的產生。在第4透鏡L4為在光軸附近具有正折射力者的情形時，可較佳地在中間場角抑制向攝像元件的入射角度變大，從而可較佳地自中心場角至周邊場角抑制向攝像元件的入射角度變大。又，較佳為如第1實施方式所示，使第4透鏡L4在光軸附近為使凸面朝向像側的凹凸形狀。藉此，可良好地修正像散。
第5透鏡L5只要為可均衡性佳地修正光線通過第1透鏡L1至第4透鏡L4的期間產生的諸像差者，則既可為在光軸附近具有負折射力者，亦可為在光軸附近具有正折射力者。例如，可如第1實施方式所示，可使第5透鏡L5在光軸附近具有負折射力，且在光軸附近為使凹面朝向物體側的凹凸形狀，該情形時，可良好地修正像面彎曲。又，第5透鏡L5較佳為使兩面為非球面形狀，該情形時，容易均衡性佳地良修正中間場角與周邊場角的像散、倍率色像差等。
又，第6透鏡L6較佳為在光軸附近具有負折射力。藉由使第6透鏡L6在光軸附近為具有負折射力者，而可實現總長的縮短化，並且可良好地修正像面彎曲。又，較佳為，第6透鏡L6在光軸附近使凹面朝向像側。在第6透鏡L6在光軸附近使凹面朝向像側的情形時，可較佳地使總長縮短化。為進一步提高該效果，更佳為第6透鏡L6的像側的面在光軸附近為使凹面朝向像側的凹凸形狀。又，在第6透鏡L6的像側的面在光軸附近使凹面朝向像側的情形時，較佳為第6透鏡L6的像側的面為具有反曲點的非球面形狀。在第6透鏡L6的像側的面使凹面朝向像側的情形時，藉 由使第6透鏡L6的像側的面為具有反曲點的非球面形狀，可較佳地修正像面彎曲，且，尤其在成像區域的周邊部中，可抑制通過光學系統的光線向成像面(攝像元件)的入射角變大。為進一步提高該效果，較佳為使第6透鏡L6在光軸附近為使凹面朝向像側的凹凸形狀，且使兩側的面為具有反曲點的非球面形狀。第1實施方式為如下構成例，即，使第6透鏡L6具有負折射力且為使凹面朝向像側的凹凸形狀，且使兩側的面為具有反曲點的非球面形狀。
該攝像鏡頭L為實現高性能化，而較佳為第1透鏡L1至第6透鏡L6的各個透鏡的至少一個面使用非球面。
其次，對以上述方式構成的攝像鏡頭L的與條件式相關的作用及效果更詳細地進行說明。
首先，第2透鏡L2的焦點距離f2以及整個系統的焦點距離f，滿足以下的條件式(1)。
0.4<f/f12<1.3 (1)
條件式(1)分別規定整個系統的焦點距離f相對於第1透鏡L1與第2透鏡L2的合成焦點距離f12的比的較佳數值範圍。在低於條件式(1)的下限的情形時，包含第1透鏡L1與第2透鏡L2的接合透鏡的正折射力相對於整個系統的折射力而過強，不利於總長的縮短化。又，在超過條件式(1)的上限的情形時，包含第 1透鏡L1與第2透鏡L2的接合透鏡的折射力相對於整個系統的折射力而過弱，難以修正球面像差及軸上色像差。因此，藉由滿足條件式(1)，可較佳地實現總長的縮短化，並且可良好地修正球面像差及軸上色像差。自上述觀點考慮，更佳為滿足下述條件式(1-1)，進而更佳為滿足條件式(1-2)。
0.5<f/f12<1.1 (1-1)
0.6<f/f12<1.0 (1-2)
又，第6透鏡L6的像側的面的近軸曲率半徑R6r以及整個系統的焦點距離f，滿足以下的條件式(2)。
0.5<f/R6r<6 (2)
條件式(2)分別規定整個系統的焦點距離f相對於第6透鏡L6的像側的面的近軸曲率半徑R6r的比的較佳數值範圍。在低於條件式(2)的下限的情形時，不利於總長的縮短化，難以充分修正像面彎曲。在超過條件式(2)的上限的情形時，尤其難以在中間場角充分抑制向攝像元件的入射角度增大。因此，藉由滿足條件式(2)，可較佳地在中間場角抑制向攝像元件的入射角度變得過大。又，可較佳地實現總長的縮短化，並且可良好地修正像面彎曲。自上述觀點考慮，更佳為滿足下述條件式(2-1)，進而更 佳為滿足條件式(2-2)。
1.5<f/R6r<5 (2-1)
2.0<f/R6r<4 (2-2)
又，第2透鏡L2的中心厚度以及第1透鏡L1的中心厚度，較佳為滿足以下的條件式(3)。
0.1<T2/T1<1.0 (3)
條件式(3)規定第2透鏡L2的中心厚度以及第1透鏡L1的中心厚度的較佳數值範圍。在低於條件式(3)的下限的情形時，第2透鏡L2的物體側的面(接合面)與像側的面的間隔變窄，尤其對於軸外光線，無法充分獲得使第2透鏡的物體側的面(接合面)與像側的面這2個面的形狀不同所產生的修正效果，因此不利於獲得球面像差與彗形像差的均衡。又，在超過條件式(3)的上限的情形時，不利於總長的縮短化。藉由滿足條件式(3)，可較佳地實現總長的縮短化，並且可良好地修正球面像差以及彗形像差。自上述觀點考慮，更佳為滿足下述條件式(3-1)，進而更佳為滿足條件式(3-2)。再者，在下述的表1~表26所示的透鏡資料(data)中，在孔徑光闌St位於較第1透鏡L1的物體側的面更靠物體側的構成例中，D2相當於T1，D3相當於T2。又，在孔 徑光闌St位於第2透鏡L2的像側的面上的構成例中，D1相當於T1，D2相當於T2。
0.1<T2/T1<0.3 (3-1)
0.15<T2/T1<0.25 (3-2)
又，第1透鏡L1的焦點距離f1以及第6透鏡L6的焦點距離f6，較佳為滿足以下的條件式(4)。
-5<f/f6<-0.7 (4)
條件式(4)規定整個系統的焦點距離f相對於第6透鏡的焦點距離f6的較佳數值範圍。在低於條件式(4)的下限的情形時，第6透鏡L6的負折射力相對於整個系統的折射力而過強，尤其難以在中間場角充分抑制向攝像元件的入射角度的增大。又，在超過條件式(4)的上限的情形時，第6透鏡L6的負折射力相對於整個系統的折射力而過弱，不利於總長的縮短化、及像面彎曲的修正。藉由滿足條件式(4)，可較佳地實現總長的縮短化，並且可良好地修正像面彎曲。又，可在中間場角較佳地抑制向攝像元件的入射角度變得過大，從而可自中心場角至周邊場角較佳地抑制向攝像元件的入射角度變大。自上述觀點考慮，更佳為滿足下述條件式(4-1)，進而更佳為滿足條件式(4-2)。
-2<f/f6<-0.9 (4-1)
-1.5<f/f6<-0.95 (4-2)
又，包含第1透鏡L1與第2透鏡L2的接合透鏡在光軸上的總厚度T12以及整個系統的焦點距離f，滿足以下的條件式(5)。
0.15<f/T12<0.35 (5)
條件式(5)規定整個系統的焦點距離f相對於包含第1透鏡L1與第2透鏡L2的接合透鏡在光軸上的總厚度T12的較佳數值範圍。在低於條件式(5)的下限的情形時，藉由包含第1透鏡L1與第2透鏡L2的接合透鏡而產生的使後側主點位置靠近物體側的效果變弱，不利於總長的縮短化。在超過上限的情形時，第1透鏡L1與第2透鏡L2的接合透鏡在光軸上的總厚度T12相對於整個系統的焦點距離f所佔的比例變大，因此仍不利於總長的縮短化。藉由滿足條件式(5)，可較佳地實現總長的縮短化。自上述觀點考慮，更佳為滿足下述條件式(5-1)，進而更佳為滿足條件式(5-2)。
0.2<f/T12<0.3 (5-1)
0.22<f/T12<0.3 (5-2)
其次，參照圖2~圖13對本新型的第2實施方式至第13實施方式的攝像鏡頭進行詳細說明。圖1至圖13所示的第1實施方式至第13實施方式的攝像鏡頭，使第1透鏡L1至第6透鏡L6的所有面為非球面形狀。又，本新型的第2實施方式至第13實施方式的攝像鏡頭與第1實施方式相同，自物體側依序包括：第1透鏡L1，具有正折射力，使凸面朝向物體側；第2透鏡L2，具有負折射力，使凹面朝向像側，且與第1透鏡L1接合；第3透鏡L3；第4透鏡L4；第5透鏡L5；以及第6透鏡。因此，以下的第2實施方式至第13實施方式中，僅對構成各透鏡群的各透鏡的其他詳細構成進行說明。又，在第1實施方式至第13實施方式之間相互共同的構成的作用效果分別具有相同的作用效果，因此對實施方式的序號靠前者的構成以及其作用效果進行說明，省略對其他實施方式的共同構成以及其作用效果的重複說明。
圖2所示的第2實施方式以及圖3所示的第3實施方式的各攝像鏡頭L，與第1實施方式共用第1透鏡L1至第6透鏡L6的透鏡構成，根據該等透鏡的各構成，可獲得與第1實施方式的各個對應的構成相同的作用效果。
又，亦可如圖4所示的第4實施方式般，使第5透鏡L5在光軸附近具有負折射率、且在光軸附近為使凹面朝向像側的凹凸形狀，且使第5透鏡L5的兩側的面為具有反曲點的非球面形 狀。該情形時，第4實施方式的第5透鏡L5與第1實施方式的第5透鏡L5相比，兩面的光軸附近的凹凸的朝向相反，但藉由將第5透鏡L5設為使凹面朝向像側的凹凸形狀、且使第5透鏡L5的兩側的面為具有反曲點的非球面形狀，而可良好地修正像面彎曲。又，第4實施方式的攝像鏡頭，與第1實施方式共用第1透鏡L1至第4透鏡L4以及第6透鏡L6的透鏡構成，根據該等透鏡的各構成，可獲得與第1實施方式的各個對應的構成相同的作用效果。
又，亦可如圖5所示的第5實施方式般，使第5透鏡L5在光軸附近具有正折射力、且在光軸附近為使凸面朝向物體側的凹凸形狀，且使第5透鏡的兩側的面為具有反曲點的非球面形狀。在第5透鏡L5在光軸附近具有正折射力的情形時，藉由使第5透鏡L5在光軸附近為使凸面朝向物體側的凹凸形狀，且使第5透鏡的兩側的面為具有反曲點的非球面形狀，而可良好地修正像面彎曲。又，第5實施方式的攝像鏡頭，與第1實施方式共用第1透鏡L1至第4透鏡L4以及第6透鏡L6的透鏡構成，根據該等透鏡的各構成，可獲得與第1實施方式的各個對應的構成相同的作用效果。
又，亦可如圖6所示的第6實施方式般構成為：將孔徑光闌St構成為與第2透鏡L2的像側的面為相同形狀，且配置在第2透鏡L2的像側的面上，使第3透鏡L3在光軸附近具有正折射力，且在光軸附近為使凸面朝向像側的凹凸形狀。該孔徑光闌 的位置以及形狀的效果如上所述。又，在第3透鏡L3在光軸附近為使凸面朝向像側的凹凸形狀的情形時，亦可良好地修正彗形像差。又，第5實施方式的攝像鏡頭，與第1實施方式共用第1透鏡L1以及第4透鏡L4至第6透鏡L6的透鏡構成，根據該等透鏡的各構成，可獲得與第1實施方式的各個對應的構成相同的作用效果。
又，圖7所示的第7實施方式的攝像鏡頭，與第1實施方式共用第1透鏡L1至第6透鏡L6的透鏡構成，根據該等透鏡的各構成，可獲得與第1實施方式的各個對應的構成相同的作用效果。
又，亦可如圖8所示的第8實施方式的攝像鏡頭L般，使第1透鏡L1與第2透鏡L2的接合面在光軸附近為向像側凸出的形狀，使第5透鏡L5在光軸附近為雙凹形狀，且使第5透鏡L5的兩側的面為具有反曲點的非球面形狀。藉由使第1透鏡L1與第2透鏡L2的接合面在光軸附近為向像側凸出的形狀，而可良好地修正球面像差。又，與第1實施方式相比，第5透鏡L5的物體側的面在光軸附近的凹凸的朝向相反，但在使第5透鏡L5在光軸附近為雙凹形狀的情形時，亦可藉由使第5透鏡L5的兩側的面為具有反曲點的非球面形狀，而良好地修正像面彎曲。又，第8實施方式的攝像鏡頭L，與第1實施方式共用第3透鏡L3、第4透鏡L4以及第6透鏡L6的透鏡構成，根據該等透鏡的各構成，可獲得與第1實施方式的各個對應的構成相同的作用效果。
又，圖9所示的第9實施方式以及圖10所示的第10實施方式的攝像鏡頭L，與第4實施方式共用第1透鏡L1至第6透鏡L6的透鏡構成，根據該等透鏡的各構成，可獲得與第4實施方式的各個對應的構成相同的作用效果。
又，亦可如圖11所示的第11實施方式般，與第8實施方式相同地使第1透鏡L1與第2透鏡L2的接合面在光軸附近為向像側凸出的形狀，且與第4實施方式共用第3透鏡L3至第6透鏡L6的透鏡構成而構成攝像鏡頭L。根據第11實施方式的上述第1透鏡至第6透鏡的各構成，可獲得與第8實施方式以及第4實施方式的各個對應的構成相同的作用效果。
又，圖12所示的第12實施方式攝像鏡頭L，與第11實施方式共用第1透鏡L1至第6透鏡L6的透鏡構成，根據該等透鏡的各構成，可獲得與第11實施方式的各個對應的構成相同的作用效果。
又，圖13所示的第13實施方式攝像鏡頭L，與第4實施方式共用第1透鏡L1至第6透鏡L6的透鏡構成，根據該等透鏡的各構成，可獲得與第4實施方式的各個對應的構成相同的作用效果。
上述第1實施方式至第8實施方式中，包含第1透鏡L1與第2透鏡L2的接合透鏡的厚度維持製造上所要求的指定的厚度，並且第2透鏡L2的中心厚度T2相對薄地構成。又，第9實施方式至第13實施方式中，包含第1透鏡L1與第2透鏡L2的 接合透鏡的厚度維持製造上所要求的指定的厚度，並且第1透鏡L1的邊緣厚度相對薄地構成。第1實施方式至第7實施方式的第2透鏡L2的中心厚度以及第8實施方式至第13實施方式的第1透鏡的邊緣厚度，作為單透鏡而言強度並不充分，在製造時有可能經受不起組裝步驟等，但接合透鏡的厚度可維持製造上所要求的指定的厚度，因此可較佳地應用於攝像鏡頭的製造。
如以上所說明般，根據本新型的實施方式的攝像鏡頭L，在整體上為6片的透鏡構成中，使各透鏡要素的構成最佳化，尤其是較佳地構成第1透鏡以及第2透鏡的形狀，因此可實現既使總長縮短化、又具有高解析性能的透鏡系統。
又，藉由適當地滿足較佳條件而可實現更高的成像性能。又，根據本實施方式的攝像裝置，輸出與藉由本實施方式的高性能的攝像鏡頭L而形成的光學像對應的攝像信號，因此可自中心場角至周邊場角獲得高解析的拍攝圖像。
下面，對本新型的實施方式的攝像鏡頭的具體數值實施例進行說明。以下，匯總說明多個數值實施例。
下述的表1以及表2表示與圖1所示的攝像鏡頭的構成對應的具體的透鏡資料。尤其是，表1中表示其基本的透鏡資料，表2中表示與非球面相關的資料。表1中所示的透鏡資料的面編號Si的欄，表示針對實施例1的攝像鏡頭以將最靠物體側的透鏡要素的面作為第1個(將孔徑光闌St作為第1個)，且隨著朝向像側而依序增加的方式附上符號的第i個面的編號。曲率半徑Ri的 欄，與圖1中附上的符號Ri對應而表示自物體側第i個面的曲率半徑的值(mm)。至於面間隔Di的欄，亦同樣地表示自物體側第i個面Si與第i+1個面Si+1的光軸上的間隔(mm)。Ndj的欄表示自物體側第j個光學要素相對於d線(587.56 nm)的折射率的值。νdj的欄表示自物體側第j個光學要素相對於d線的阿貝數的值。又，表1中，作為諸資料而分別表示有整個系統的焦點距離f(mm)、後焦點(back focus)Bf(mm)。再者，上述後焦點Bf表示進行空氣換算所得的值，關於透鏡總長TL則是使用對後焦點Bf的長度進行空氣換算而得的值。
該實施例1的攝像鏡頭中，第1透鏡L1至第6透鏡L6的兩面均為非球面形狀。表1的基本透鏡資料中，作為該等非球面的曲率半徑而表示有光軸附近的曲率半徑(近軸曲率半徑)的數值。
表2中表示實施例1的攝像鏡頭的非球面資料。作為非球面資料而表示的數值中，記號“E”表示其後續的數值是以10為底數的“冪指數”，且表示以將該10為底數的指數函數表示的數值乘以“E”之前的數值。例如，若為「1.0E-02」，則表示「1.0×10-2 」。
作為非球面資料，記述有藉由以下的式(A)表示的非球面形狀的式中的各係數Ai、K的值。更詳細而言，Z表示自位於距光軸有高度h的位置的非球面上的點下放至非球面的頂點的切平面(與光軸垂直的平面)的垂線的長度(mm)。 Z=C．h2 /{1+(1-K．C2 ．h2 )1/2 }+ΣAi．hi (A)
其中，Z：非球面的深度(mm)
h：自光軸至透鏡面的距離(高度)(mm)
C：近軸曲率=1/R
(R：近軸曲率半徑)
Ai：第i次(i為3以上的整數)的非球面係數
K：非球面係數
與以上的實施例1的攝像鏡頭同樣地，將與圖2所示的攝像鏡頭的構成對應的具體的透鏡資料作為實施例2來示於表3以及表4中。又同樣地，將與圖3~圖13所示的攝像鏡頭的構成對應的具體的透鏡資料作為實施例3至實施例13來示於表5~表26中。該等實施例1~實施例13的攝像鏡頭中，第1透鏡L1至第6透鏡L6的兩面均為非球面形狀。
圖15(A)~圖15(E)分別表示實施例1的攝像鏡頭的球面像差、像散、正弦條件違背量(圖中記載為正弦條件)、畸變(distortion)(畸變像差)、倍率色像差(倍率的色像差)圖。 在表示球面像差、正弦條件違背量、像散(像面彎曲)、畸變(畸變像差)的各像差圖中，表示以d線(波長587.56 nm)為基準波長的像差。在球面像差圖、倍率色像差圖中，亦表示關於F線(波長486.1 nm)、C線(波長656.27 nm)的像差。又，在球面像差 圖中，亦表示關於g線(波長435.83 nm)的像差。在像散圖中，實線表示弧矢(sagittal)方向(S)的像差，虛線表示正切(tangential)方向(T)的像差。又，Fno.表示光圈數(f-number)，ω表示半場角。
同樣地，將關於實施例2的攝像鏡頭的諸像差示於圖16(A)~圖16(E)中。同樣地，將關於實施例3至實施例13的攝像鏡頭的諸像差示於圖17(A)~圖17(E)至圖27(A)~圖27(E)中。
又，表27中，關於各實施例1~實施例13分別匯總表示與本新型的各條件式(1)~(5)相關的值。
如自以上的各數值資料以及各像差圖所得知般，各實施例中，既可使總長縮短化又可實現小光圈數與高成像性能。
再者，本新型的攝像鏡頭並不限定於上述實施方式以及各實施例，可以各種變形來實施。例如，各透鏡成分的曲率半徑、面間隔、折射率、阿貝數、非球面係數的值等並不限定於上述各數值實施例中所示的值，可取其他值。
又，上述各實施例中均以固定焦點使用為前提進行記載，，但亦可設為能進行聚焦調整的構成。例如亦可設為將透鏡系統整體拉出、或使一部分透鏡在光軸上移動而可進行自動聚焦(auto focus)的構成。
100‧‧‧攝像元件
CG‧‧‧光學構件
L1‧‧‧第1透鏡
L2‧‧‧第2透鏡
L3‧‧‧第3透鏡
L4‧‧‧第4透鏡
L5‧‧‧第5透鏡
L6‧‧‧第6透鏡
St‧‧‧孔徑光闌
Z1‧‧‧光軸
D1~D14‧‧‧面間隔
R1~R14‧‧‧曲率半徑

Claims (15)

  1. 一種攝像鏡頭，其特徵在於，實質上包含6個透鏡，即自物體側依序包括：第1透鏡，具有正折射力，且使凸面朝向物體側；第2透鏡，具有負折射力，與上述第1透鏡接合，且使凹面朝向像側；第3透鏡；第4透鏡；第5透鏡；以及第6透鏡，且上述攝像鏡頭滿足以下條件式：0.4<f/f12<1.3，0.5<f/R6r<6，其中，f為整個系統的焦點距離，f12為上述第1透鏡與上述第2透鏡的合成焦點距離，R6r為上述第6透鏡的像側的面的近軸曲率半徑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的攝像鏡頭，其中上述第1透鏡與上述第2透鏡的接合面為非球面形狀。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭，進而滿足以下的條件式：0.1<T2/T1<1.0，其中T2為上述第2透鏡的中心厚度， T1為上述第1透鏡的中心厚度。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭，其中上述第6透鏡具有負折射力。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭，進而滿足以下的條件式：-5<f/f6<-0.7，其中，f6為上述第6透鏡的焦點距離。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭，其中上述第4透鏡具有正折射力。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭，其中上述第3透鏡具有正折射力。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭，進而滿足以下的條件式：0.15<f/T12<0.35，其中T12為包含上述第1透鏡與上述第2透鏡的接合透鏡在光軸上的總厚度。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭，進而滿足以下的條件式：0.5<f/f12<1.1。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭，進而滿足以下的條件式： 1.5<f/R6r<5。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭，其中進而滿足以下的條件式：0.1<T2/T1<0.3，其中T2為上述第2透鏡的中心厚度，T1為上述第1透鏡的中心厚度。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭，進而滿足以下的條件式：-2<f/f6<-0.9，其中f6為上述第6透鏡的焦點距離。
  13. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭，進而滿足以下的條件式：0.2<f/T12<0.3，其中T12為包含上述第1透鏡與上述第2透鏡的接合透鏡在光軸上的總厚度。
  14. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭，其中孔徑光闌配置在較上述第1透鏡的物體側的面更靠物體側。
  15. 一種攝像裝置，其特徵在於包括如申請專利範圍第1項或第2項所述的攝像鏡頭。
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