專利名稱：攝像透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攝像透鏡，適合裝置于使用CCD(Charge Coupled Device電荷耦合元件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等攝像元件的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)或使用銀鹽膠卷的攝像機(jī)等小型的攝像裝置的固定焦點(diǎn)的攝像透鏡。
背景技術(shù)：
近幾年，隨著一般家庭的個(gè)人電腦的普及，可以把攝影的風(fēng)景或人物像等的圖像信息，輸入到個(gè)人電腦的靜止數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(以下簡(jiǎn)稱數(shù)字?jǐn)z像機(jī))正在急速地普及。而且，隨著手機(jī)的高功能化，在便攜式電話上裝載圖像輸入用的模件攝像機(jī)的便攜式電話也越來(lái)越多起來(lái)。
在這些攝像裝置中使用了CCD或CMOS等的攝像元件。近幾年，因這種攝像裝置攝像元件的小型化的發(fā)展，作為裝置整體，也尋求非常小型化。而且，攝像元件的高像素化也在發(fā)展，所以可以尋求高解像、高性能化。
作為被用于這種小型化的攝像裝置的攝像透鏡，如以下專利文獻(xiàn)所述的內(nèi)容。專利文獻(xiàn)1、2各自敘述了3片構(gòu)成的攝像透鏡。專利文獻(xiàn)3~6各自敘述了4片構(gòu)成的攝像透鏡。在專利文獻(xiàn)3所述的攝像透鏡，光闌配置于從物體側(cè)第2個(gè)透鏡和第3個(gè)透鏡之間，專利文獻(xiàn)4所述的攝像透鏡，光闌配置在最物體側(cè)。
專利文獻(xiàn)1日本專利公開(kāi)平10-48516號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利公開(kāi)2002-221659號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本專利公開(kāi)2004-302057號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4日本專利公開(kāi)2005-24581號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5日本專利公開(kāi)2005-4027號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6日本專利公開(kāi)2005-4028號(hào)公報(bào)如上所述，近幾年的攝像元件隨著小型化及高像素化的發(fā)展，特別是對(duì)使用于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的攝像透鏡，要求很高的解像性能和構(gòu)成的緊湊性。另一方面，攜帶用模件攝像機(jī)的攝像透鏡以前主要在成本方面和緊湊性方面被要求，但最近即使攜帶用模件攝像機(jī)也有攝像元件的高像素化發(fā)展的傾向，對(duì)性能方面的要求也高起來(lái)了。
因此，期待著在成本、成像性能及緊湊性方面被綜合地改善的多種多樣的透鏡的開(kāi)發(fā)，例如，希望開(kāi)發(fā)一種低成本且高性能攝像透鏡，其在確?？裳b載于攜帶用模件攝像機(jī)的緊湊性的同時(shí)，在性能方面也著眼于向數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的載置。
對(duì)這樣的要求，例如，為了謀求緊湊性及低成本化，可以想到透鏡片數(shù)為3片或4片的構(gòu)成，為了謀求高性能化，積極使用非球面。此情況下，非球面有助于緊湊性及高性能化，但在制造性方面不利，且成本容易變高，所以希望充分考慮制造性而使用。上述各專利文獻(xiàn)所述的透鏡，由3片或4片構(gòu)成，且使用非球面而構(gòu)成，但在例如成像性能和緊湊性的并存問(wèn)題上有不足的部分。
另外，在靜止畫攝像用的攝像元件上，為了謀求信號(hào)噪音的降低等，而要求設(shè)置快門機(jī)構(gòu)。關(guān)于此快門機(jī)構(gòu)，為了減少光量不均勻，而優(yōu)選為配置在光學(xué)性孔徑光闌的附近，為了確保焦闌(tele-center)性，光學(xué)性孔徑光闌最好配置在最靠近物體側(cè)。然而，根據(jù)上述的觀點(diǎn)，若把光闌和快門機(jī)構(gòu)配置在比第1透鏡更靠近物體側(cè)，則透鏡全長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)，在小型化方面會(huì)不利，所以想到配置在透鏡系統(tǒng)內(nèi)部，例如第1透鏡和第2透鏡之間，從而要求充分確保用于此的空間。
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而提出，其目的在于提供一種小型且高性能的攝像透鏡，其由4片透鏡構(gòu)成，且充分確保了用于配置快門機(jī)構(gòu)的內(nèi)部間隔。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的攝像透鏡，其特征在于，從物體側(cè)按順序備有將凸面朝向物體側(cè)的具有正的光學(xué)能力的第1透鏡；光闌；將凹面朝向物體側(cè)的具有負(fù)的光學(xué)能力的第2透鏡；具有正的光學(xué)能力的第3透鏡；在近軸附近將凸面朝向物體側(cè)的彎月形狀的第4透鏡，并且滿足以下條件式，即0.2＜D2/f＜0.4……(1)
TL/f＜1.3……(2)其中，f全體的焦距，D2在光軸上的第1透鏡與第2透鏡的空氣間隔，TL從第1透鏡的物體側(cè)的面到攝像面的距離(空氣換算)。
根據(jù)本發(fā)明的攝像透鏡，通過(guò)4片透鏡構(gòu)成，在謀求各透鏡的光學(xué)能力配置或形狀的最佳化的同時(shí)，對(duì)于全體光學(xué)能力，通過(guò)將第1透鏡和第2透鏡之間的空氣間隔及透鏡長(zhǎng)最佳化，從而，充分確保用于在透鏡系統(tǒng)內(nèi)部配置快門機(jī)構(gòu)的空間，而且有利于小型化及高性能化。
根據(jù)本發(fā)明的攝像透鏡最好滿足以下條件式。此處，f1是第1透鏡的焦距，n1是對(duì)第1透鏡的d線的折射率，v1是對(duì)第1透鏡的d線的阿貝數(shù)，f2是第2透鏡的焦距，f3是第3透鏡的焦距。通過(guò)滿足條件式(3)，大型化被控制的同時(shí)球面像差的增大也被控制。根據(jù)滿足條件式(4)、(5)，軸上色差就被減低。并且，通過(guò)滿足條件式(6)、(7)，可以在良好校正球面像差和彗形像差等高次像差的同時(shí)有利于小型化。
0.7＜f1/f＜1.2 ……(3)1.45＜n1＜1.6 ……(4)υ1＞60 ……(5)0.8＜|f2/f|＜1.3……(6)1.0＜f3/f＜20 ……(7)并且，第1透鏡、第2透鏡、第3透鏡及第4透鏡最好至少各含一個(gè)非球面，由此容易得到很高的像差性能。并且第1透鏡最好由光學(xué)玻璃而構(gòu)成，第2透鏡、第3透鏡及第4透鏡最好由樹(shù)脂材料而構(gòu)成。根據(jù)這樣的構(gòu)成有利于降低諸像差(尤其色像差)，且可以實(shí)現(xiàn)輕量化。
根據(jù)本發(fā)明的攝像透鏡，從物體側(cè)按順序具備把凸面朝向物體側(cè)的具有正的光學(xué)能力的第1透鏡；把凹面朝向物體側(cè)的具有負(fù)的光學(xué)能力的第2透鏡；具有正的光學(xué)能力的第3透鏡；在近軸附近把凸面朝向物體側(cè)的彎月形狀的第4透鏡，并且，滿足規(guī)定的條件式，所以一面可以確保為了配置快門機(jī)構(gòu)的充分間隔，一面可以實(shí)現(xiàn)小型化的同時(shí)也可以確保很高的成像性能。


圖1是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的攝像透鏡的第1構(gòu)成例的圖，是對(duì)應(yīng)實(shí)施例1的剖面圖。
圖2是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的攝像透鏡的第2的構(gòu)成例的圖，是對(duì)應(yīng)實(shí)施例2的剖面圖。
圖3是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的攝像透鏡的第3構(gòu)成例的圖，是對(duì)應(yīng)實(shí)施例3的剖面圖。
圖4是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的攝像透鏡的第4構(gòu)成例的圖，是對(duì)應(yīng)實(shí)施例4的剖面圖。
圖5是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的攝像透鏡的第5構(gòu)成例的圖，是對(duì)應(yīng)實(shí)施例5的剖面圖。
圖6是表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的攝像透鏡的第6構(gòu)成例的圖，是對(duì)應(yīng)實(shí)施例6的剖面圖。
圖7是表示實(shí)施例1的攝像透鏡的基本透鏡數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖8是表示與實(shí)施例1的攝像透鏡的非球面相關(guān)的數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖9是表示實(shí)施例2的攝像透鏡的基本透鏡數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖10是表示與實(shí)施例2的攝像透鏡的非球面相關(guān)的數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖11是表示實(shí)施例3的攝像透鏡的基本透鏡數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖12是表示與實(shí)施例3的攝像透鏡的非球面相關(guān)的數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖13是表示實(shí)施例4的攝像透鏡的基本透鏡數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖14是表示與實(shí)施例4的攝像透鏡的非球面相關(guān)的數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖15是表示實(shí)施例5的攝像透鏡的基本透鏡數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖16是表示與實(shí)施例5的攝像透鏡的非球面相關(guān)的數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖17是表示實(shí)施例6的攝像透鏡的基本透鏡數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖18是表示與實(shí)施例6的攝像透鏡的非球面相關(guān)的數(shù)據(jù)的說(shuō)明圖。
圖19是表示實(shí)施例1～6的各攝像透鏡的與式(1)～(7)相對(duì)應(yīng)的數(shù)值的說(shuō)明圖。
圖20是表示實(shí)施例1的攝像透鏡的諸像差的圖，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸變。
圖21是表示實(shí)施例2的攝像透鏡的諸像差的圖，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸變。
圖22是表示實(shí)施例3的攝像透鏡的諸像差的圖，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸變。
圖23是表示實(shí)施例3的攝像透鏡的諸像差的圖，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸變。
圖24是表示實(shí)施例4的攝像透鏡的諸像差的圖，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸變。
圖25是表示實(shí)施例5的攝像透鏡的諸像差的圖，(A)表示球面像差、(B)表示像散、(C)表示畸變像差。
圖中G1～G4-第1透鏡～第4透鏡，CG-玻璃罩，Si-從物體側(cè)起第i號(hào)透鏡面，Ri-從物體側(cè)起第i號(hào)曲率半徑，Di-從物體側(cè)起第i個(gè)與第(i+1)個(gè)透鏡面之間的面間隔，Z1-光軸。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
圖1表示作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的攝像透鏡的第1構(gòu)成例。此構(gòu)成例對(duì)應(yīng)于后述第1的數(shù)值實(shí)施例(圖7、圖8)的透鏡構(gòu)成。同樣，圖2是表示第2構(gòu)成例，對(duì)應(yīng)于后述的數(shù)值實(shí)施例2(圖9、圖10)的透鏡構(gòu)成。同樣，圖3表示第3構(gòu)成例，對(duì)應(yīng)于后述的數(shù)值實(shí)施例3(圖11、圖12)的透鏡構(gòu)成。同樣，圖4示第4構(gòu)成例，對(duì)應(yīng)于后述的數(shù)值實(shí)施例4(圖13、圖14)透鏡構(gòu)成。同樣，圖5表示第5構(gòu)成例，對(duì)應(yīng)于后述的數(shù)值實(shí)施例5(圖15、圖16)的透鏡構(gòu)成。同樣，圖6表示第6構(gòu)成例，對(duì)應(yīng)于后述的數(shù)值實(shí)施例6(圖17、圖18)的透鏡構(gòu)成。在圖1中，符號(hào)Ri表示，把最靠近物體側(cè)的構(gòu)成要素的面作為第一個(gè)，按照隨著朝向像側(cè)(成像側(cè))而依次增加的方式付加符號(hào)的第i個(gè)面的曲率半徑。符號(hào)Di，表示第i個(gè)面與第i+1個(gè)面在光軸Z1上的面間隔。并且，各構(gòu)成例的基本構(gòu)成都一樣，因此，以下以圖1所表示的攝像透鏡的構(gòu)成例為基本而說(shuō)明，根據(jù)需要也說(shuō)明圖2～圖6的構(gòu)成例。
此攝像透鏡被裝載使用于，用CCD和CMOS等攝像元件的攜帶用模件攝像機(jī)或數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等。此攝像透鏡成為沿著光軸Z1從物體側(cè)順次配置如下器件的構(gòu)成即第1透鏡G1、光闌St、第2透鏡G2、第3透鏡G3及第4透鏡G4。CCD等的攝像元件(未圖示)被配置在此攝像透鏡的成像面(攝像面)Simg。用于保護(hù)攝像面的玻璃罩CG被配置于攝像元件的攝像面附近，第4透鏡G4與成像面之間除了玻璃罩CG以外，還可以配置紅外線截至濾光片和低通濾波器等其他的光學(xué)部件。
第1透鏡G1在近軸附近呈將凸面朝向物體側(cè)的形狀，且，具有正的光學(xué)能力。第1透鏡G1最好是彎月形狀。關(guān)于第1透鏡G1，優(yōu)選為，在物體側(cè)的面及像側(cè)的面中，至少一個(gè)是非球面，尤其兩面最好都為非球面。
第2透鏡G2在近軸附近呈將凹面朝向物體側(cè)的形狀，且，具有負(fù)的光學(xué)能力。第2透鏡G2成為彎月形狀，但，如第5構(gòu)成例那樣，第2透鏡G2在近軸附近呈雙凹形狀也可以。關(guān)于第2透鏡G2，例如物體側(cè)的面及像側(cè)的面中，最好至少一個(gè)是非球面，尤其，最好兩面都為非球面。
第3透鏡G3在近軸附近呈將凸面朝向物體側(cè)的形狀，且具有正的光學(xué)能力，第3透鏡G3最好是彎月形狀，第3透鏡G3在物體側(cè)的面及像側(cè)的面中，最好至少一個(gè)是非球面。尤其在有效直徑的范圍內(nèi)，優(yōu)選為，物體側(cè)的面越接近周圍正的光學(xué)能力越弱的非球面形狀，像側(cè)的面在有效直徑的范圍內(nèi)越接近周圍負(fù)的光學(xué)能力越弱的非球面形狀。即，優(yōu)選為，物體側(cè)的面是在近軸附近成為凸形狀而在周圍部成為凹形狀的非球面，像側(cè)的面是在近軸附近成為凹形狀，且在周圍部成為凸形狀的非球面。
第4透鏡G4在近軸附近呈凸面朝向物體側(cè)的彎月形狀，且，具有正的光學(xué)能力，優(yōu)選為，第4透鏡G4在物體側(cè)的面及像側(cè)的面中至少一個(gè)是非球面。尤其優(yōu)選為，在有效直徑的范圍內(nèi)，物體側(cè)的面是越接近周圍正的光學(xué)能力越弱的非球面形狀，像側(cè)的面是越接近周圍負(fù)的光學(xué)能力越弱的非球面形狀。也就是說(shuō)，優(yōu)選為，物體側(cè)的面為在近軸附近成為凸形狀而在周邊部成為凹形狀的非球面，像側(cè)的面是在近軸附近成為凹形狀而在周邊部成為凸形狀的非球面。
而且，第1透鏡G1最好是由分散較小的光學(xué)玻璃構(gòu)成，第2透鏡G2、第3透鏡G3及第4透鏡4，最好全部都由樹(shù)脂材料構(gòu)成。
并且，以滿足以下條件式而構(gòu)成。此處，f為全體的焦距，D2為光軸Z1上的第1透鏡G1和第2透鏡G2的空氣間隔，TL為從第1透鏡G1的物體側(cè)的面到攝像面的距離(空氣換算)。
0.2＜D2/f＜0.4……(1)
TL/f＜1.3 ……(2)且，最好滿足以下的條件式。此處，第1透鏡G1的焦距為f1，全體的焦距為f，第1透鏡G1相對(duì)于d線的折射率為n1，第1透鏡相對(duì)于d線的阿貝數(shù)為v1，第2透鏡G2的焦距為f2，第3透鏡G3的焦距為f3，TL為從第1透鏡G1的物體側(cè)的面到攝像面的沿著光軸的距離(其中，封蓋玻璃厚度為換算為空氣的值)。
0.7＜f1/f＜1.2……(3)1.45＜n1＜1.6 ……(4)v1＞60……(5)0.8＜|f2/f|＜1.3 ……(6)1.0＜f3/f＜20 ……(7)其次，說(shuō)明如上所述被構(gòu)成的本實(shí)施方式的攝像透鏡之作用及效果。
在攝像透鏡中，通過(guò)使第1透鏡G1和第3透鏡G3的光學(xué)能力為正，使第2透鏡G2的光學(xué)能力為負(fù)，且以規(guī)定的形狀構(gòu)成第1透鏡G1、第2透鏡G2及第4透鏡G4，可以謀求整體光學(xué)能力配置和透鏡形狀的最佳化。通過(guò)構(gòu)成為滿足條件式(1)、(2)，能夠謀求第1透鏡G1和第2透鏡G2的空氣間隔及透鏡長(zhǎng)的最佳化。并且，通過(guò)將光闌St配置于第1透鏡G1的像側(cè)的面和第2透鏡G2的物體側(cè)的面之間，有利于小型化。通常，光闌St盡量配置在靠近物體側(cè)的位置上，這樣容易確保焦闌性(使入射到攝像元件的主光線的角度與光軸平行)。并且配置快門機(jī)構(gòu)時(shí)，為了減少光量的不均勻，最好配置在此光闌St的附近。然而，另一方面，在把光闌St和快門機(jī)構(gòu)配置在比第1透鏡G1更靠近物體側(cè)的情況下，由于用于配置這些器件的空間作為光路長(zhǎng)被進(jìn)一步加算，所以，在全體構(gòu)成的小型化(小尺寸化)方面不利，所以不太理想。
并且，在攝像透鏡中，關(guān)于第1透鏡G1的光學(xué)能力滿足以下條件式(3)，從而在控制大型化的同時(shí)，也可以控制球面像差的增大。并且，通過(guò)使第1透鏡G1由滿足條件式(4)、(5)光學(xué)玻璃形成，由此可以減少軸上色像差。而且，通過(guò)以滿足條件式(6)、(7)的方式構(gòu)成第2透鏡G2、第3透鏡G3，由此可以良好校正球面像差和彗形像差等高次像差，而且，有利于小型化。
根據(jù)使第1透鏡G1、第2透鏡G2、第3透鏡G3及第4透鏡G4的各透鏡面成為，由偶數(shù)次及奇數(shù)次的非球面系數(shù)所規(guī)定的非球面形狀，容易用4片這樣較少的透鏡片數(shù)得到較高的像差性能。尤其，通過(guò)使各非球面最佳化，能夠更有效地進(jìn)行像差校正。例如，使離攝像元件近的第3透鏡G3及第4透鏡G4的像側(cè)的面在近軸附近在像側(cè)為凹形狀，在周圍部在像側(cè)成為凸形狀，所以可以適當(dāng)?shù)匦Ｕ饕暯堑拿總€(gè)像差，并可以把入射到攝像元件的光束的角度控制到一定的角度以下。由此，可以減少成像面的全領(lǐng)域內(nèi)的光量不均勻，且有利于像面彎曲及畸變像差的校正。因此，有利于小型化，并可以確保例如能夠與裝載500萬(wàn)像素的攝像元件的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的高成像性能相對(duì)應(yīng)。
通過(guò)用樹(shù)脂材料構(gòu)成第2透鏡G2、第3透鏡G3及第4透鏡G4，與用玻璃材料構(gòu)成時(shí)相比，可以使復(fù)雜的非球面形狀更高精度地形成，同時(shí)，可以謀求攝像全體的輕量化。這是因?yàn)槿缦戮壒剩吹?透鏡G2～第4透鏡G4與第1透鏡G1相比擁有復(fù)雜的形狀，而且尺寸變大。以下，對(duì)條件式(1)～(7)的內(nèi)容詳細(xì)說(shuō)明。
條件式(1)是表示相對(duì)于全系統(tǒng)的光學(xué)能力(1/f)的第1透鏡G1與第2透鏡G2之間的空氣間隔(D2)的大小的量(D2/f)的適當(dāng)范圍的式子。若不足條件式(1)下限，就不能充分確保第1透鏡G1與第2透鏡G2的間隔D2。另一方面，若超過(guò)條件式(1)的上限，難以縮短全長(zhǎng)。
條件式(2)是表示相對(duì)于全系統(tǒng)的光學(xué)能力(1/f)的從第1透鏡的物體側(cè)面到攝像面的距離(TL)大小的量(TL/f)的適當(dāng)范圍的式子。通過(guò)滿足條件式(2)，可以縮短透鏡全長(zhǎng)且容易確保第1透鏡G1與第2透鏡G2之間的間隔D2。若超過(guò)條件式(2)的上限，全長(zhǎng)就變長(zhǎng)而變?yōu)榇笮突?，所以不太理想?br> 條件式(3)是表示相對(duì)于全系統(tǒng)的光學(xué)能力(1/f)的第1透鏡G1的光學(xué)能力(1/f1)的大小的量(f1/f)的適當(dāng)范圍。若不足條件式(1)的下限而使得第1透鏡G1的正的光學(xué)能力變得過(guò)強(qiáng)，則不僅不能充分校正球面像差，而且招來(lái)全系統(tǒng)的大型化。另外，若超過(guò)條件式(3)的上限而使得第1透鏡G1的正的光學(xué)能力變得過(guò)弱的話，就不能充分確保后焦點(diǎn)(back focus)。
條件式(4)、(5)規(guī)定了用于第1透鏡G1的光學(xué)玻璃相對(duì)于d線的分散。通過(guò)滿足條件式(4)、(5)，而謀求抑制分散，減少軸上色像差。
條件式(6)是表示相對(duì)于全系統(tǒng)光學(xué)能力(1/f)的、第2透鏡G2的光學(xué)能力(1/f2)大小的量(f2/f)的適當(dāng)范圍的式子。若不足條件式(6)的下限而使得第2透鏡G2的負(fù)的光學(xué)能力變得過(guò)強(qiáng)，則會(huì)招來(lái)高次像差的增大。另外，若超過(guò)條件式(6)的上限而使得第2透鏡G2的負(fù)的光學(xué)能力變得過(guò)弱的話，則主要很難對(duì)球面像差和彗形像差進(jìn)行校正。
條件式(7)是表示相對(duì)于全系統(tǒng)的光學(xué)能力(1/f)的第3透鏡G3的光學(xué)能力(1/f3)大小的量(f3/f)的適當(dāng)范圍。通過(guò)適當(dāng)分配第3透鏡G3的光學(xué)能力，可以穩(wěn)定地實(shí)施諸像差的校正和后焦點(diǎn)的充分確保。從而，若不足條件式(7)的下限而使得第3透鏡G3的正的光學(xué)能力變得過(guò)強(qiáng)的話，就不能充分確保后焦點(diǎn)。另外，若超過(guò)條件式(7)的上限而使得第3透鏡G3的正的光學(xué)能力變得過(guò)弱的話，就很難進(jìn)行充分的像差校正。
如此，根據(jù)本實(shí)施方式的攝像透鏡，由于以上述方式構(gòu)成第1透鏡G1～第4透鏡G4，并使之滿足規(guī)定的條件式，所以可以充分確保配置快門機(jī)構(gòu)的空間，并可以在實(shí)現(xiàn)小型化的同時(shí)確保較高的成像性能。
實(shí)施例然后，對(duì)有關(guān)本實(shí)施方式的成像透鏡的具體數(shù)值實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。以下，以第1的數(shù)值實(shí)施例(實(shí)施例1)為基本，匯總說(shuō)明第1～第6的數(shù)值實(shí)施例(實(shí)施例1～6)。
作為實(shí)施例1，在圖7、圖8表示對(duì)圖1所示的攝像透鏡的構(gòu)成(第1構(gòu)成例)相對(duì)應(yīng)的具體透鏡數(shù)據(jù)。圖7表示基本的透鏡數(shù)據(jù)，圖8表示與非球面相關(guān)的透鏡數(shù)據(jù)。
作為圖7的基本透鏡數(shù)據(jù)，在面編號(hào)Si一欄，表示與圖1所示的符號(hào)Si相對(duì)應(yīng)地，除光闌St外，以最靠近物體側(cè)的構(gòu)成要素的面為第一個(gè)，以隨著朝向像側(cè)依次增加的方式付上符號(hào)的第i個(gè)(i＝1～10)面的編號(hào)。在曲率半徑Ri一欄，與圖1所示的符號(hào)Ri相對(duì)應(yīng)地，表示從物體側(cè)數(shù)第i個(gè)面的曲率半徑的值(mm)。關(guān)于面間隔Di一欄，對(duì)應(yīng)于圖1所示的符號(hào)Di，表示從物體側(cè)數(shù)第i個(gè)的面Si與第i+1個(gè)的面Si+1的光軸上的間隔(mm)。Ndj、vdj一欄，分別表示，包括玻璃罩CG在內(nèi)，從物體側(cè)數(shù)第j個(gè)(j＝1～5)透鏡要素相對(duì)于d線(587.6nm)的折射率及阿貝數(shù)的值。尚且，付在面號(hào)碼Si的左側(cè)的記號(hào)(*)是表示透鏡面為非球面形狀，非球面的曲率半徑Ri表示光軸附近(近軸附近)的曲率半徑的值。除圖7的一欄外，作為諸數(shù)據(jù)同時(shí)表示全系統(tǒng)的焦距f(mm)、F號(hào)碼(FNO.)的值。
作為圖8的非球面數(shù)據(jù)，表示由以下的式(ASP)所表示的非球面形狀的式子中的各系數(shù)Ai、K的值。Z是從位于離開(kāi)光軸高度h的位置的非球面上的點(diǎn)向非球面的頂點(diǎn)的切平面(垂直于光軸的平面)所引垂線的長(zhǎng)度(mm)。作為非球面系數(shù)Ai，不僅使用偶數(shù)次系數(shù)A4、A6、A8、A10，而且還使用奇數(shù)次的非球面系數(shù)A3、A5、A7、A9。
Z＝C·h2/{1+(1-K·C2·h2)1/2}+A3·h3+A4·h4+A5·h5+A6·h6+A7·h7+A8·h8+A9·h9+A10·h10……(ASP)其中，Z非球面的深度(mm)h從光軸到透鏡面的距離(高度)(mm)K離心率C近軸曲率＝1/R(R近軸曲率半徑)Ai第i次(i＝3～10)的非球面系數(shù)。
并且，非球面數(shù)據(jù)的數(shù)值的表示如下。記號(hào)“E”表示緊接著它的數(shù)值是以10為底數(shù)的“冪指數(shù)”，表示以10為底數(shù)的指數(shù)函數(shù)所表示的數(shù)值乘于“E”前面的數(shù)值。例如，若為「1.0E-02」，則表示「1.0×10-2」。
與上述實(shí)施例1同樣，圖9、圖10表示對(duì)應(yīng)于第2構(gòu)成例(圖2)的具體透鏡數(shù)據(jù)(實(shí)施例2)。同樣，圖11、圖12表示對(duì)應(yīng)于第3構(gòu)成例(圖3)的具體透鏡數(shù)據(jù)(實(shí)施例3)。同樣，圖13、圖14表示對(duì)應(yīng)于第4構(gòu)成例(圖4)的具體透鏡數(shù)據(jù)(實(shí)施例4)。同樣，圖15、圖16表示對(duì)應(yīng)于第5構(gòu)成例(圖5)的具體透鏡數(shù)據(jù)(實(shí)施例5)。同樣，圖17、圖18表示對(duì)應(yīng)于第6構(gòu)成例(圖6)的具體透鏡數(shù)據(jù)(實(shí)施例6)。尚且，在實(shí)施例1～6中的任意一個(gè)，第1透鏡G1～第4透鏡G4的所有的面也成為非球面形狀。
圖19是對(duì)各實(shí)施例概括表示對(duì)應(yīng)于上述條件式(1)～(7)的值。如圖9所示，各實(shí)施例的值全部成為條件式(1)～(7)的數(shù)值范圍內(nèi)。
圖20(A)～圖20(C)表示關(guān)于實(shí)施例1的攝像透鏡的諸像差。圖20(A)表示球面像差，圖20(B)表示像散，圖20(C)表示畸變。在各像差圖中，表示以d線(587.6nm)為基準(zhǔn)波長(zhǎng)的像差。在球面像差圖中也表示關(guān)于F線(波長(zhǎng)486.1nm)、C線(波長(zhǎng)656.3nm)的像差。在像散圖中實(shí)線表示弧矢方向的像差、虛線表示切方向的像差。
同樣，有關(guān)實(shí)施例2的攝像透鏡的諸像差在圖21(A)～圖21(C)中表示。同樣，有關(guān)實(shí)施例3的攝像透鏡的諸像差在圖22(A)～圖22(C)中表示。同樣，有關(guān)實(shí)施例4的攝像透鏡的諸像差在圖23(A)～圖23(C)上表示。同樣，有關(guān)實(shí)施例5的攝像透鏡的諸像差在圖24(A)～圖24(C)中表示。同樣，有關(guān)實(shí)施例6的攝像透鏡的諸像差在圖25(A)～圖25(C)中表示。
從以上各透鏡數(shù)據(jù)及各像差圖可以得知，對(duì)各實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)了充分確保在透鏡系統(tǒng)的內(nèi)部配置快門機(jī)構(gòu)的空間，且可以實(shí)現(xiàn)小型化及高性能化。
以上，舉了幾個(gè)實(shí)施方式及實(shí)施例子說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限制于上述實(shí)施方式及實(shí)施例，也可以進(jìn)行種種變形。例如，各透鏡成分的曲率半徑、面間隔及折射率的值不限定于在上述各數(shù)值實(shí)施例所示的值，也可以取其他的值。并且，在上述實(shí)施方式及實(shí)施例，使第1～第4透鏡的兩個(gè)面都為非球面，但是不限制于此。
權(quán)利要求
1.一種攝像透鏡，其特征在于從物體側(cè)按順序備有將凸面朝向物體側(cè)的具有正的光學(xué)能力的第1透鏡；光闌；將凹面朝向物體側(cè)的具有負(fù)的光學(xué)能力的第2透鏡；具有正的光學(xué)能力的第3透鏡；在近軸附近將凸面朝向物體側(cè)的彎月形狀的第4透鏡，并且滿足以下條件式，即0.2＜D2/f＜0.4……(1)TL/f＜1.3 ……(2)其中，f全體的焦距，D2在光軸上的第1透鏡與第2透鏡的空氣間隔，TL從第1透鏡的物體側(cè)的面到攝像面的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像透鏡，其特征在于，還滿足以下條件式0.7＜f1/f＜1.2 ……(3)1.45＜n1＜1.6 ……(4)v1＞60 ……(5)0.8＜|f2/f|＜1.3……(6)1.0＜f3/f＜20 ……(7)其中，f1第1透鏡的焦距；n1第1透鏡相對(duì)于d線的折射率；v1第1透鏡相對(duì)于d線的阿貝數(shù)；f2第2透鏡的焦距；f3第3透鏡的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像透鏡，其特征在于，在上述第2透鏡、上述第3透鏡、及上述第4透鏡的各自中，在至少一個(gè)面包含非球面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第1透鏡至少含一個(gè)非球面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第2透鏡、上述第3透鏡、及上述第4透鏡全部由樹(shù)脂材料而構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像透鏡，其特征在于，在上述第2透鏡、上述第3透鏡、及上述第4透鏡的各自中，在至少一個(gè)面包含非球面。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第1透鏡至少含一個(gè)非球面。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第2透鏡、上述第3透鏡、及上述第4透鏡，全部由樹(shù)脂材料而構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第1透鏡至少含一個(gè)非球面。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第2透鏡、上述第3透鏡、及上述第4透鏡，全部由樹(shù)脂材料而構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第2透鏡、上述第3透鏡、及上述第4透鏡，全部由樹(shù)脂材料而構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的攝像透鏡，其特征在于，上述第1透鏡是由光學(xué)玻璃而構(gòu)成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種小型且高性能的攝像透鏡。此攝像透鏡從物體側(cè)按順序具備將凸面朝向物體側(cè)的具有正的光學(xué)能力的第1透鏡G1；光闌；將凹面朝向物體側(cè)的具有負(fù)的光學(xué)能力的第2透鏡G2；具有正的光學(xué)能力的第3透鏡G3；在近軸附近把凸面朝向物體側(cè)的彎月形的第4透鏡G4。且，滿足以下條件式，此處，f是全體的焦距；D2是在光軸上的第1透鏡G1和第2透鏡G2的空氣間隔；TL為從第1透鏡G1的物體側(cè)的面到攝像面的距離(空氣換算)0.2＜D2/f＜0.4(1)TL/f＜1.3(2)從而，充分確保了用于配置快門機(jī)構(gòu)的內(nèi)部間隔。
文檔編號(hào)G02B9/34GK101089671SQ20071011000
公開(kāi)日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月15日
發(fā)明者谷山實(shí) 申請(qǐng)人:富士能株式會(huì)社