專利名稱:攝像透鏡及攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種攝像透鏡及攝像裝置,更詳細(xì)地涉及一種適合于在使用CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)等攝像元件的車載用相機(jī)、移動終端用相機(jī)、監(jiān)視相機(jī)等使用的攝像透鏡及具備該攝像透鏡的攝像裝置。
背景技術(shù):
近年來,CCD或CMOS等攝像元件的非常小型化及高像素化得以發(fā)展。與此同時,具備這些攝像元件的攝像設(shè)備本體的小型化也得以發(fā)展,其所搭載的攝像透鏡也要求除良好的光學(xué)性能以外的小型、輕量化。
另一方面,對車載用相機(jī)或監(jiān)視相機(jī)等要求,例如,F(xiàn)值為2.0的明亮的光學(xué)系統(tǒng),并具有高的耐氣候性的同時,可在寒冷地域的外部空氣至熱帶地區(qū)的夏季的汽車內(nèi)廣的溫度范圍內(nèi)使用的廉價的廣角透鏡。
專利文獻(xiàn)1~3記載了從物體側(cè)依次配置負(fù)的第1透鏡、第2透鏡、第3透鏡、第4透鏡、接合第5透鏡及第6透鏡的接合透鏡,并謀求廣角化的攝像透鏡。
專利文獻(xiàn)1美國專利7023628號說明書 專利文獻(xiàn)2專利公開昭61-123810號公報 專利文獻(xiàn)3專利公報第2599312號 在上述領(lǐng)域使用的透鏡,尤其是主要監(jiān)視汽車的前方、側(cè)方、后方的廣角的車載用透鏡容易發(fā)生大的畸變像差(歪曲像差)?;兿癫钭兇螅瑒t在攝像元件上周邊部的圖像被壓縮成像,所以,會引起即使由圖像處理補(bǔ)正畸變像差,與中心相比,周邊部的解像度也變低的問題。鑒于此情況,除上述期望之外,為了得到在至圖像邊角為止的良好的像,就要求良好補(bǔ)正畸變像差。
然而,專利文獻(xiàn)1所述的攝像透鏡因全部由球面透鏡構(gòu)成,所以,難以良好地補(bǔ)正畸變像差。專利文獻(xiàn)2所述的攝像透鏡因F值大到為2.8~4且是暗的光學(xué)系統(tǒng),所以,除不適合于車載相機(jī)或監(jiān)視相機(jī)以外,廣角化和小型化不充分。專利文獻(xiàn)3所述的攝像透鏡因在接合透鏡使用了非求面透鏡,所以,必須由玻璃透鏡構(gòu)成非球面,進(jìn)而提高成本。
實用新型內(nèi)容本實用新型是鑒于上述情況而提出的,其目的在于,一種F值小且為廣角并可保持良好的光學(xué)性能還可獲得在至圖像的邊角為止的良好的像的攝像透鏡及具備該攝像透鏡的攝像裝置,以廉價方式得到提供。
本實用新型的第1攝像透鏡,其特征在于,從物體側(cè)依次具備彎月形狀的第1透鏡,其具有負(fù)的光焦度并將凹面朝向像側(cè);第2透鏡,其像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀的同時,至少1面為非球面形狀;第3透鏡,其具有正的光焦度;光闌;第4透鏡,其具有正的光焦度的同時,至少1面為非球面形狀;接合透鏡,其接合任一方具有正的光焦度,另一方具有負(fù)的光焦度的第5透鏡及第6透鏡,并整體具有正的光焦度。上述第3透鏡的材質(zhì)為玻璃,將上述第3透鏡的對d線的阿貝數(shù)設(shè)為γ3時,滿足下述條件式(1)。
γ3<30… (1) 本實用新型的第1攝像透鏡,通過一邊適當(dāng)?shù)剡x擇各透鏡的構(gòu)成,一邊適當(dāng)?shù)嘏渲蒙贁?shù)的非球面透鏡,謀求低成本化的同時,謀求小的F值和廣角化及良好地補(bǔ)正包括畸變像差的諸像差。
另外,本實用新型的第1攝像透鏡,通過構(gòu)成為包括接合透鏡的同時,第3透鏡的阿貝數(shù)滿足條件式(1),謀求良好地補(bǔ)正倍率色像差。若殘留倍率色像差,則解像力降低,所以,為了獲得在至圖像邊角為止的良好的像,良好地補(bǔ)正倍率色像差是有效的。
本實用新型的第2攝像透鏡,其特征在于,從物體側(cè)依次具備彎月形狀的第1透鏡,其具有負(fù)的光焦度并將凹面朝向像側(cè);第2透鏡,其像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀的同時,至少1面為非球面形狀;第3透鏡,其具有正的光焦度;光闌;第4透鏡,其具有正的光焦度的同時,至少1面為非球面形狀;接合透鏡,其通過接合任一方具有正的光焦度另一方具有負(fù)的光焦度的第5透鏡及第6透鏡而成,并整體具有正的光焦度。將上述第1透鏡的像側(cè)的面的有效徑設(shè)為ED、將上述第1透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑設(shè)為R2時,滿足下述條件式(2)。
1.65<ED/R2<2.0… (2) 本實用新型的第2攝像透鏡,通過適當(dāng)?shù)剡x擇各透鏡的構(gòu)成,滿足條件式(2),并適當(dāng)?shù)嘏渲蒙贁?shù)的非球面透鏡,謀求低成本化的同時,謀求小的F值和廣角化及良好地補(bǔ)正包括畸變像差的諸像差。
本實用新型的第3攝像透鏡,其特征在于,從物體側(cè)依次具備彎月形狀的第1透鏡,其具有負(fù)的光焦度并將凹面朝向像側(cè);第2透鏡,其被構(gòu)成為至少像側(cè)的面為非球面形狀,該像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀的同時,負(fù)的光焦度在有效徑端弱于中心;第3透鏡,其具有正的光焦度;光闌;第4透鏡,其具有正的光焦度的同時,至少像側(cè)的面為非球面形狀,該像側(cè)的面在光軸附近為凸形狀的同時,正的光焦度在有效徑端弱于中心;接合透鏡,其通過接合任一方具有正的光焦度另一方具有負(fù)的光焦度及第5透鏡及第6透鏡而成,并整體具有正的光焦度。
本實用新型的第3攝像透鏡,通過適當(dāng)?shù)剡x擇各透鏡的構(gòu)成,適當(dāng)?shù)嘏渲蒙贁?shù)的非球面透鏡,并進(jìn)一步適當(dāng)?shù)卦O(shè)定其非球面形狀,謀求低成本化的同時,謀求小的F值和廣角化及良好地補(bǔ)正包含畸變像差的諸像差。
此處,在本實用新型的攝像透鏡中,將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將上述第1透鏡的物體側(cè)的面至像面的光軸上的距離設(shè)為L、將上述第6透鏡的像側(cè)的面至像面的光軸上的距離設(shè)為Bf時,優(yōu)選滿足下述條件式(3)、(4)中的任一個或兩個。
15.0<L/f<21.0… (3) 1.2<Bf/f<2.2… (4) 另外,在本實用新型的攝像透鏡中,第3透鏡的材質(zhì)優(yōu)選為玻璃。
另外,在本實用新型的攝像透鏡中,作為優(yōu)選,上述第2透鏡的物體側(cè)的面按照在光軸附近為凸形狀、且正的光焦度在有效徑端弱于中心的方式構(gòu)成,或者按照在光軸附近為凸形狀、且在有效徑端具有負(fù)的光焦度的方式構(gòu)成。
另外,在本實用新型的攝像透鏡中,作為優(yōu)選,上述第2透鏡的物體側(cè)的面,按照在光軸附近為凹形狀、且在朝向有效徑端的途中持有1次或2次拐點的形狀的方式構(gòu)成。
另外,在本實用新型的攝像透鏡中,作為優(yōu)選,上述第2透鏡的像側(cè)的面按照負(fù)的光焦度在有效徑端弱于中心的方式構(gòu)成。
另外,在本實用新型的攝像透鏡中,作為優(yōu)選,上述第4透鏡的物體側(cè)的面,按照在光軸附近為凹形狀、且負(fù)的光焦度在有效徑端強(qiáng)于中心的方式構(gòu)成。
另外,在本實用新型的攝像透鏡中,作為優(yōu)選,上述第4透鏡的像側(cè)的面,按照在光軸附近為凸形狀、且正的光焦度在有效徑端弱于中心的方式構(gòu)成。
另外,在本實用新型的攝像透鏡中,將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將上述第1透鏡和上述第2透鏡的合成焦距設(shè)為f12時,優(yōu)選滿足下述條件式(5)。
-2.5<f12/f<-1.5… (5) 另外,在本實用新型的攝像透鏡中,將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將上述第3透鏡的焦距設(shè)為f3時,優(yōu)選滿足下述條件式(6)。
5.0<f3/f<14.0… (6) 另外,在本實用新型的攝像透鏡中,將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將上述第5透鏡和上述第6透鏡的合成焦距設(shè)為f56時,優(yōu)選滿足下述條件式(7)。
4.8<f56/f<19.0… (7) 另外,在本實用新型的攝像透鏡中,將上述第3透鏡的像側(cè)的面至上述光闌的光軸上的距離設(shè)為D6、將上述光闌至上述第4透鏡的光軸上的距離設(shè)為D7時,優(yōu)選滿足下述條件式(8)。
0.0<D7/D6<0.7… (8) 另外,在本實用新型的攝像透鏡中,將上述第1透鏡的對d線的折射率設(shè)為N1時,優(yōu)選滿足下述條件式(9)。
1.70<N1<1.90… (9) 另外,在本實用新型的攝像透鏡中,將構(gòu)成上述接合透鏡的具有正的光焦度的透鏡的對d線的阿貝數(shù)設(shè)為γP、將構(gòu)成上述接合透鏡的具有負(fù)的光焦度的透鏡的對d線的阿貝數(shù)設(shè)為γn時,優(yōu)選滿足下述條件式(10)、(11)。
30>γn…(10) γp>35…(11) 另外,在本實用新型的攝像透鏡中,將上述第1透鏡的像側(cè)的面的光學(xué)面徑設(shè)為LD、將上述第1透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑設(shè)為R2時,優(yōu)選滿足下述條件式(12)。
1.7<LD/R2<2.0… (12) 另外,在本實用新型的攝像透鏡中,上述第2透鏡的材質(zhì)優(yōu)選為塑料。
另外,在本實用新型的攝像透鏡中,上述第4透鏡的材質(zhì)優(yōu)選為塑料。
需要說明的是,在本實用新型中,將“有效徑”視作直徑。另外,“光學(xué)面徑”是作為光學(xué)透鏡面起作用的區(qū)域的直徑。例如,在通過研磨制作的透鏡中,研磨面的直徑成為光學(xué)面徑。
需要說明的是,在本實用新型中,“有效徑端”是指在通過各透鏡面的全光線中最外側(cè)的光線與各透鏡面交叉的點。
需要說明的是,“正的光焦度在有效徑端弱于中心”是指在有效徑端比起中心也可以具有絕對值小的正的光焦度,或在有效徑端也可以具有負(fù)的光焦度。同樣的,“負(fù)的光焦度在有效徑端弱于中心”是指在有效徑端比起中心也可以具有絕對值小的負(fù)的光焦度,或在有效徑端也可以具有正的光焦度。
需要說明的是,在本實用新型中的第4透鏡,“具有正的光焦度”是指并不是只由在近軸的曲率半徑?jīng)Q定,而是使平行于與有效徑同徑的光軸的光束入射至第4透鏡時,從第4透鏡射出的光束成為會聚光束。
需要說明的是,在本實用新型中,并不限于構(gòu)成接合透鏡的具有正的光焦度的透鏡和具有負(fù)的光焦度的透鏡的配置順序,也可以在物體側(cè)配置任一個。
需要說明的是,在計算上述L及Bf時,關(guān)于后焦距分使用空氣換算過的距離。
另外,在上述條件式(1)~(11)的各值中,將d線(波長587.6nm)作為基準(zhǔn)波長,只要本說明書沒有特別要求,就將d線作為基準(zhǔn)波長。
本實用新型的攝像裝置,其特征在于,具備上述記載的本實用新型的攝像透鏡、將由該攝像透鏡形成的光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電信號的攝像元件。
根據(jù)本實用新型的第1攝像透鏡,因在至少由5群6片而成的透鏡系統(tǒng)中,適當(dāng)?shù)嘏渲蒙贁?shù)的非球面透鏡,選擇第3透鏡的材質(zhì),使其滿足條件式(1),并適當(dāng)?shù)卦O(shè)定各透鏡的構(gòu)成,所以,可低成本化的同時,謀求小的F值和廣角化,并且保持良好的光學(xué)性能,尤其可良好地補(bǔ)正倍率色像差和畸變像差,獲得至圖像邊角的良好的像。
根據(jù)本實用新型的第2攝像透鏡,因在至少由5群6片而成的透鏡系統(tǒng)中,適當(dāng)?shù)嘏渲蒙贁?shù)的非球面透鏡,使其滿足條件式(2)的構(gòu)成,并適當(dāng)?shù)卦O(shè)定各透鏡的構(gòu)成,所以,可低成本化的同時,一邊謀求小的F值和廣角化,一邊保持良好的光學(xué)性能,尤其可良好地補(bǔ)正畸變像差,獲得至圖像邊角的良好的像。
根據(jù)本實用新型的第3攝像透鏡,因在至少由5群6片而成的透鏡系統(tǒng)中,適當(dāng)?shù)嘏渲蒙贁?shù)的非球面透鏡,適當(dāng)?shù)卦O(shè)定其非球面形狀,并適當(dāng)?shù)卦O(shè)定各透鏡的構(gòu)成,所以,可低成本化的同時,一邊謀求小的F值和廣角化,一邊保持良好的光學(xué)性能,尤其可良好地補(bǔ)正畸變像差,獲得至圖像邊角的良好的像。
圖1是本實用新型的一實施方式所涉及的攝像透鏡的光路圖。
圖2是說明有效徑端等的圖。
圖3是說明第2透鏡的面形狀的圖。
圖4是表示本實用新型的實施例1所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成的剖面圖。
圖5是表示本實用新型的實施例2所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成的剖面圖。
圖6是表示本實用新型的實施例3所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成的剖面圖。
圖7是表示本實用新型的實施例4所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成的剖面圖。
圖8是表示本實用新型的實施例5所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成的剖面圖。
圖9是表示本實用新型的實施例6所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成的剖面圖。
圖10是表示本實用新型的實施例7所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成的剖面圖。
圖11是表示本實用新型的實施例8所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成的剖面圖。
圖12是表示本實用新型的實施例9所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成的剖面圖。
圖13是表示本實用新型的實施例1所涉及的攝像透鏡的各像差圖。
圖14是表示本實用新型的實施例2所涉及的攝像透鏡的各像差圖。
圖15是表示本實用新型的實施例3所涉及的攝像透鏡的各像差圖。
圖16是表示本實用新型的實施例4所涉及的攝像透鏡的各像差圖。
圖17是表示本實用新型的實施例5所涉及的攝像透鏡的各像差圖。
圖18是表示本實用新型的實施例6所涉及的攝像透鏡的各像差圖。
圖19是表示本實用新型的實施例7所涉及的攝像透鏡的各像差圖。
圖20是表示本實用新型的實施例8所涉及的攝像透鏡的各像差圖。
圖21是表示本實用新型的實施例9所涉及的攝像透鏡的各像差圖。
圖22是說明本實用新型的實施方式所涉及的車載用攝像裝置的配置的圖。
圖中1-攝像透鏡,2-軸上光線,3、4-下側(cè)、上側(cè)軸外光線,5-攝像元件,11、12-第1、第2遮光部件,100-汽車,101、102-側(cè)面、后側(cè)車外相機(jī),103-車內(nèi)相機(jī),Di-第i個面和第i+1個面的光軸上的面間隔,ED-有效徑,Pim-成像位置,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,LD-光學(xué)面徑,PP-光學(xué)部件,Ri-第i個面的曲率半徑,St-孔徑光闌,Z-光軸。
具體實施方式
以下,參照附圖詳細(xì)說明本實用新型的實施方式。首先說明本實用新型的攝像透鏡的實施方式,然后說明攝像裝置的實施方式。
圖1表示本實用新型的一實施方式所涉及的攝像透鏡1的透鏡剖面圖。圖1也一并表示軸上光線2、下側(cè)軸外光線3。需要說明的是,此圖1所示的構(gòu)成例對應(yīng)于圖4所示的下述的實施例1的透鏡構(gòu)成。另外圖5~圖12表示本實用新型的攝像透鏡的其他的構(gòu)成例的透鏡的剖面圖,它們對應(yīng)于下述的實施例2~9的透鏡構(gòu)成。實施例1~9的基本構(gòu)成相同,所以,以下主要例舉圖1所示的構(gòu)成的攝像透鏡1進(jìn)行說明。
如圖1所示,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡1從物體側(cè)依次具備彎月形狀的第1透鏡L1,其具有負(fù)的光焦度并將凹面朝向像側(cè);第2透鏡L2,其像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀的同時,至少1面為非球面形狀;第3透鏡L3,其具有正的光焦度;孔徑光闌St;第4透鏡L4,其具有正的光焦度的同時,至少1面為非球面形狀;接合透鏡LC,其接合任一方具有正的光焦度,另一方具有負(fù)的光焦度的第5透鏡L5及第6透鏡L6,并整體具有正的光焦度。需要說明的是,圖1中的孔徑光闌St不表示形狀或大小,而表示光軸Z上的位置。
在圖1中考慮了攝像透鏡適用于攝像裝置的情況,也圖示了在包含攝像透鏡的成像位置的Pim的像面配置的攝像元件5。攝像元件5將通過攝像透鏡形成的光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電信號,例如,由CCD圖像傳感器等而成。
另外,在適用于攝像裝置時,優(yōu)選按照安裝透鏡的相機(jī)側(cè)的構(gòu)成, 配置玻璃罩或低通濾波器或紅外線截止濾波器等,圖1表示在透鏡系統(tǒng)和攝像元件5之間配置設(shè)想這些的平行平板狀的光學(xué)部件PP的例子。例如,在車載相機(jī)使用本攝像透鏡、作為夜間視覺補(bǔ)助用暗視相機(jī)使用時,也可在透鏡系統(tǒng)和攝像元件之間插入截止紫外光至蔚藍(lán)光的濾波器。
需要說明的是,也可在各透鏡之間配置這些各種濾波器來取代在透鏡系統(tǒng)和攝像元件5之間配置低通濾波器或截止特定波段的各種濾波器等?;蛘咭部稍诰哂袛z像透鏡的任一透鏡的透鏡面實施具有與各種濾波器相同作用的涂層。
通過將第1透鏡L1設(shè)為將凹面朝向像側(cè)的負(fù)的彎月透鏡,可在第1透鏡L1的物體側(cè)的凸面捕捉入射角大的光線,可廣角化光學(xué)系統(tǒng)的同時,可縮小佩茲伐和,較容易補(bǔ)正整個廣大畫面區(qū)域的像面彎曲。
通過將第2透鏡L2的像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀的構(gòu)成,可一邊極力抑制像差發(fā)生量,一邊將以大角度入射的軸外光線引導(dǎo)至后續(xù)的正透鏡。
通過將第2透鏡L2的至少1面設(shè)為非球面,可良好地補(bǔ)正各像差,尤其是可良好地補(bǔ)正畸變像差。如圖1所示,將適當(dāng)分離軸上光線2和軸外光線3的第2透鏡L2的面設(shè)為非球面,則有利于像差補(bǔ)正,也較容易補(bǔ)正畸變像差。
需要說明的是,第1透鏡L1也適當(dāng)分離了軸上光線2和軸外光線3,但如下述在最靠近物體側(cè)配置的第1透鏡L1優(yōu)選將玻璃作為材質(zhì),由玻璃透鏡形成非球面,則成本變高。而且,第1透鏡L1為最大徑的透鏡,所以,若為非球面的玻璃透鏡,則成本大幅度變高。從這些情況可以認(rèn)為,如本實施方式,容易選擇塑料材質(zhì)的第2透鏡L2中適用非球面形狀,優(yōu)選透鏡制作及像差補(bǔ)正。
第2透鏡L2優(yōu)選為至少像側(cè)的面為非球面形狀。第2透鏡L2通過在光軸附近具有負(fù)的光焦度,將像側(cè)的面設(shè)為非球面,可有效地補(bǔ)正各像差。
將第2透鏡L2的像側(cè)的面設(shè)為非球面時,優(yōu)選第2透鏡L2的像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀,負(fù)的光焦度在有效徑端弱于中心的構(gòu)成。根據(jù)這樣的構(gòu)成,可不急劇彎曲入射于透鏡周邊部的光線,就使光會聚,所以,可良好地補(bǔ)正畸變像差。
需要說明的是,有效徑端是通過各透鏡面的所有光線中最外側(cè)的光線與各透鏡面交叉的點。例如,圖2所示的例在第1透鏡L1的像側(cè)的面中,最軸外光線的最外周光線與透鏡面交叉的點成為有效徑端,將由此交叉點而成的圓的直徑作為有效徑ED圖示。需要說明的是,圖2是下述的實施例6的攝像透鏡的部分放大剖面圖。
一邊參照圖3一邊說明第2透鏡L2的像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀,負(fù)的光焦度在有效徑端弱于中心,且在有效徑端具有負(fù)的光焦度的構(gòu)成(稱作第1構(gòu)成)。在圖3所示的攝像透鏡1的剖面圖中,將第2透鏡L2的像側(cè)的面的有效徑端設(shè)為點X2、將在其點的透鏡面的法線H2和光軸Z上的交叉點設(shè)為點P2時,將連結(jié)點X2和點P2的線段P2-X2的長度設(shè)為在點X2上的曲率半徑。另外,將第2透鏡L2的像側(cè)的面和光軸Z的交叉點,即,將第2透鏡L2的像側(cè)的面的中心設(shè)為點Q2。
上述第1構(gòu)成是點P2比點Q2更位于像側(cè),且在點X2的曲率半徑的絕對值比在點Q2的曲率半徑的絕對值還大。圖3為有助于理解,將在點X2上的曲率半徑的絕對值(線段P2-X2的長度)設(shè)為半徑,通過點X2,用虛線畫出將光軸上的點設(shè)為中心的圓CX2。另外,將在點Q2的曲率半徑的絕對值設(shè)為半徑,通過點XQ2,用雙點劃線畫出將光軸上的點設(shè)為中心的圓CQ2。如圖3所示,圓CX2成為大于圓CQ2的圓。
進(jìn)一步,優(yōu)選第2透鏡L2的像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀,在中心與有效徑端之間包含負(fù)的光焦度比中心強(qiáng)的點的構(gòu)成(稱作第2構(gòu)成)。這與用圖3說明的第1構(gòu)成相同,可考慮如下。
在透鏡剖面圖中(標(biāo)記X22、P22、Q22未圖示),將第2透鏡L2的像側(cè)的面上的某一點設(shè)為X22、將其點的法線和光軸Z的交叉點設(shè)為P22時,將連結(jié)點X22和點P22的線段P22-X22的長度設(shè)為在點X22的曲率半徑。另外,將第2透鏡L2的像側(cè)的面和光軸Z的交叉點,即,將第2透鏡L2的像側(cè)的面的中心設(shè)為點Q22。上述第2構(gòu)成是點P22比點Q22更位于像側(cè),且在中心和有效徑端之間存在線段P22-X22的絕對值比在第2透鏡L2的像側(cè)的面的中心的曲率半徑的絕對值還小的點X22。
第2透鏡L2的物體側(cè)的面優(yōu)選設(shè)為非球面形狀,這時,可進(jìn)一步良好地補(bǔ)正各像差。將第2透鏡L2的物體側(cè)的面設(shè)為非球面時,優(yōu)選為在光軸附近為凸形狀,正的光焦度在有效徑端弱于中心的構(gòu)成(稱作第3構(gòu)成)。或優(yōu)選為第2透鏡L2的物體側(cè)的面在光軸附近為凹形狀,負(fù)的光焦度在有效徑端弱于中心的構(gòu)成(稱作第4構(gòu)成)。根據(jù)第3或第4構(gòu)成,可良好地補(bǔ)正像面彎曲和彗形像差。
第3構(gòu)成與用圖3說明的第1構(gòu)成相同,可考慮如下。在透鏡剖面圖中(標(biāo)記X1、P1、Q1未圖示),將第2透鏡L2的物體側(cè)的面的有效徑端設(shè)為點X1、將在其點的法線和光軸Z的交叉點設(shè)為點P1時,將連結(jié)點X1和點P1的線段P1-X1的長度設(shè)為在點X1的曲率半徑。另外,將第2透鏡L2的物體側(cè)的面和光軸Z的交叉點,即,將第2透鏡L2的物體側(cè)的面的中心設(shè)為點Q1。第3構(gòu)成是指點P1比點Q1更位于像側(cè),且在點X1上的曲率半徑的絕對值(線段P1-X1的長度)大于在點Q1上的曲率半徑的絕對值的構(gòu)成。
第4構(gòu)成是上述第3構(gòu)成的說明中定義的點P1比第2透鏡L2的物體側(cè)的面和光軸Z的交叉點的點Q1更位于物體側(cè),且在點X1上的曲率半徑的絕對值(線段P1-X1的長度)大于在點Q1上的曲率半徑的絕對值的構(gòu)成。
另外,就第2透鏡L2的物體側(cè)的面而言,優(yōu)選在光軸附近為凸形狀、且具有在從中心至有效徑端的途中與中心相比正的光焦度變強(qiáng)的點。
進(jìn)一步,第2透鏡L2的物體側(cè)的面在光軸附近為凸形狀,且在從中心至有效徑端的途中優(yōu)選具有光焦度符號從正向負(fù)改變的拐點。或第2透鏡L2的物體側(cè)的面在光軸附近為凹形狀,且在從中心至有效徑端的途中優(yōu)選具有光焦度符號從負(fù)向正改變的拐點?;虻?透鏡L2的物體側(cè)的面在光軸附近為凸形狀,且在從中心至有效徑端的途中優(yōu)選具有2個拐點而光焦度符號從負(fù)向正改變、且光焦度再次從正向負(fù)改變的構(gòu)成。
通過采用具有如上述的拐點的構(gòu)成,因可良好地補(bǔ)正像面彎曲,可使像面平坦化,并可提高周邊的畫質(zhì),所以,適合作為在攝像元件成像的透鏡。
第3透鏡L3優(yōu)選為兩凸形狀。根據(jù)這樣的構(gòu)成,可加強(qiáng)第3透鏡L3的光焦度,容易補(bǔ)正倍率的色像差。
第4透鏡L4通過將至少1面設(shè)為非球面,可良好地補(bǔ)正各像差。第4透鏡L4優(yōu)選為至少像側(cè)的面為非球面形狀。
第4透鏡L4的物體側(cè)的面優(yōu)選為非球面形狀,這時,可進(jìn)一步良好地補(bǔ)正各像差。將第4透鏡L4的物體側(cè)的面設(shè)為非球面時,優(yōu)選第4透鏡L4的物體側(cè)的面在光軸附近為凹形狀,負(fù)的光焦度在有效徑端強(qiáng)于中心的構(gòu)成(稱作第5構(gòu)成)?;騼?yōu)選第4透鏡L4的物體側(cè)的面在光軸附近為凸形狀,正的光焦度在有效徑端弱于中心的構(gòu)成(稱作第6構(gòu)成)。
第5構(gòu)成與用圖3說明的第1構(gòu)成相同,可考慮如下。在透鏡剖面圖中(標(biāo)記X3、P3、Q3未圖示),將第4透鏡L4的物體側(cè)的面的有效徑端設(shè)為點X3、將在其點的法線和光軸Z的交叉點設(shè)為點P3時,將連結(jié)點X3和點P3的線段P3-X3的長度設(shè)為在點X3的曲率半徑。另外,將第4透鏡L4的物體側(cè)的面和光軸Z的交叉點,即,將第4透鏡L4的物體側(cè)的面的中心設(shè)為點Q3。第5構(gòu)成是指點P3比點Q3更位于物體側(cè),且在點X3上的曲率半徑的絕對值(線段P3-X3的長度)比點Q3上的曲率半徑的絕對值還小的構(gòu)成。
第6構(gòu)成是指上述第5構(gòu)成的說明中定義的點P3比第4透鏡L4的物體側(cè)的面和光軸Z的交叉點Q3更位于像側(cè),且在點X3上的曲率半徑的絕對值(線段P3-X3的長度)比在點Q3上的曲率半徑的絕對值還大的構(gòu)成。
將第4透鏡L4的像側(cè)的面設(shè)為非球面時,優(yōu)選第4透鏡L4的像側(cè)的面在光軸附近為凸形狀,正的光焦度在有效徑端弱于中心的構(gòu)成(稱作第7構(gòu)成)。
第7構(gòu)成與用圖3說明的第1構(gòu)成相同,可考慮如下。在透鏡剖面圖中(標(biāo)記X4、P4、Q4未圖示),將第4透鏡L4的像側(cè)的面的有效徑端設(shè)為點X4、將在其點的法線和光軸Z的交叉點設(shè)為點P4時,將連結(jié)點X4和點P4的線段P4-X4的長度設(shè)為在點X4的曲率半徑。另外,將第4透鏡L4的像側(cè)的面和光軸Z的交叉點,即,將第4透鏡L4的像側(cè)的面的中心設(shè)為點Q4。第7構(gòu)成是指點P4比點Q4更位于物體側(cè),且在點X4上的曲率半徑的絕對值(線段P4-X4的長度)比點Q4上的曲率半徑的絕對值還大的構(gòu)成。
在第4透鏡L4中,通過物體側(cè)的面或像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀,負(fù)的光焦度在有效徑端弱于中心的構(gòu)成,可良好地補(bǔ)正像面彎曲和球面像差。
另外,在第4透鏡L4中,通過物體側(cè)的面及像側(cè)的面在光軸附近為凸形狀,正的光焦度在有效徑端弱于中心的構(gòu)成,可良好地補(bǔ)正像面彎曲和球面像差。
如攝像透鏡1,通過將第2透鏡L2及第4透鏡L4設(shè)為非求面透鏡,除可良好地補(bǔ)正彗形像差、像面彎曲外,還可良好地補(bǔ)正畸變像差。
圖1所示例的接合透鏡LC由持有負(fù)的光焦度的第5透鏡L5和持有正的光焦度的第6透鏡L6而成。根據(jù)這樣的構(gòu)成,可良好地補(bǔ)正軸上色像差和倍率色像差。如圖1所示例,接合透鏡LC由兩凸透鏡和兩凹透鏡構(gòu)成時,可加強(qiáng)各透鏡的光焦度,有利于色像差的補(bǔ)正。
此處,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將第3透鏡L3對d線的阿貝數(shù)設(shè)為γ3時,優(yōu)選滿足條件式(1)。
γ3<30… (1) 第3透鏡L3是配置在光線密集的孔徑光闌St附近,與此同時,是作用于會聚從持有負(fù)的光焦度的第1透鏡L1及第2透鏡L2射出的發(fā)散光的方向的透鏡。通過選擇第3透鏡L3的玻璃材質(zhì)使其滿足條件式(1),可良好地補(bǔ)正倍率色像差。
另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將第1透鏡L1的像側(cè)的面的有效徑設(shè)為ED、將第1透L1的像側(cè)的面的曲率半徑設(shè)為R2時,優(yōu)選滿足下述條件式(2)。
1.65<ED/R2<2.0… (2) 超過條件式(2)的上限時,第1透鏡的像側(cè)的面幾乎成為半球或超過半球的形狀,所以,難以加工,成為成本上升的原因。超過條件式(2)的下限時,不可良好地補(bǔ)正畸變像差。
進(jìn)一步,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡優(yōu)選滿足下述條件式(2-1),這時可抑制成本的進(jìn)一步上升并良好地補(bǔ)正畸變像差。
1.70<ED/R2<1.95…(2-1) 另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將第1透鏡L1的物體側(cè)的面至像面的光軸上的距離設(shè)為L、將第6透鏡L6的像側(cè)的面至像面的光軸上的距離設(shè)為Bf時,優(yōu)選滿足下述條件式(3)、(4)中的任一個或兩個。
15.0<L/f<21.0…(3) 1.2<Bf/f<2.2… (4) 超過條件式(3)的上限時,全長變長系統(tǒng)大型化。超過條件式(3)的下限時,整個系統(tǒng)的焦距太長廣角化不充分,為謀求廣角化,就需確保根據(jù)畸變像差的畫角,所以,在周邊圖像歪曲變大?;蛉L太短,各透鏡的厚度變薄,惡化加工性。
另外,為小型化,優(yōu)選第1透鏡L1的物體側(cè)的面至像面的光軸上的距離L為26mm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為21mm以下。
另外,為廣角化,將攝像元件5的對角上的全視角設(shè)為2ω時,2ω優(yōu)選為140度以上。此處,如圖2所示,2ω為入射于第1透鏡L1的下側(cè)軸外光線3和上側(cè)軸外光線4的主光線所成的角。
超過條件式(4)的上限時,后焦距變得太長,結(jié)果系統(tǒng)大型化。超過條件式(4)的下限時,后焦距變得太短,難以在透鏡系統(tǒng)和攝像元件之間插入玻璃蓋或各種濾波器。
另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將第1透鏡L1和第2透鏡L2的合成焦距設(shè)為f12時,優(yōu)選滿足下述條件式(5)。
-2.5<f12/f<-1.5… (5) 超過條件式(5)的上限時,可容易達(dá)成廣角化,但像面彎曲變大,難以獲得良好的像。超過條件式(5)的下限時,配置于最靠近物體側(cè)的2片負(fù)透鏡的光焦度變?nèi)酰?,不可?qiáng)彎曲光線,難以達(dá)成廣角化,或為達(dá)成廣角化,則透鏡大型化。
另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將第3透鏡L3的焦距設(shè)為f3時,優(yōu)選滿足下述條件式(6)。
5.0<f3/f<14.0… (6) 超過條件式(6)的上限時,第3透鏡L3的光焦度變?nèi)?,難以補(bǔ)正倍率色像差。超過條件式(6)的下限時,第3透鏡L3的光焦度變得太強(qiáng),對偏心的靈敏度變高,生產(chǎn)性降低。
另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將第5透鏡L5和第6透鏡L6的合成焦距設(shè)為f56時,優(yōu)選滿足下述條件式(7)。
4.8<f56/f<19.0… (7) 超過條件式(7)的上限時,接合透鏡LC的光焦度變得太弱,難以良好地補(bǔ)正色像差。超過條件式(7)的下限時,接合透鏡LC中的正透鏡的光焦度變得太強(qiáng),所以,透鏡的曲率半徑變小,難以加工。
另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將第3透鏡L3的像側(cè)的面至孔徑光闌St的光軸上的距離設(shè)為D6、將孔徑光闌St至第4透鏡L4的距離設(shè)為D7時,優(yōu)選滿足下述條件式(8)。
0.0<D7/D6<0.7… (8) 超過條件式(8)的上限時,因第3透鏡L3接近于孔徑光闌St,所以,不能分離第1透鏡L1至第3透鏡L3的軸上光束2和下側(cè)軸外光束3,難以良好地補(bǔ)正畸變像差。超過條件式(8)的下限時,因第4透鏡L4吞入孔徑光闌St,所以,必須進(jìn)行特殊加工,成為成本上升的主要原因。
另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將第1透鏡L1的對d線的折射率設(shè)為N1時,優(yōu)選滿足下述條件式(9)。
1.70<N1/<1.90… (9) 超過條件式(9)的上限,則使用高價的材質(zhì),成為成本上升的原因。另外,在目前可使用的光學(xué)材質(zhì)中,越超過條件式(9)的上限,折射率變得越高,則為縮小阿貝數(shù),結(jié)果就要使用阿貝數(shù)小的材質(zhì),難以補(bǔ)正倍率的色像差。超過條件式(9)的下限,則因材質(zhì)的折射率太低,難以達(dá)成廣角化,或為得到必要的光焦度,成為難以加工像側(cè)的面的曲率半徑小的形狀,成為成本上升的原因。
另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將構(gòu)成接合透鏡LC的具有正的光焦度的透鏡的對d線的阿貝數(shù)設(shè)為γP、將構(gòu)成接合透鏡LC的具有負(fù)的光焦度的透鏡的對d線的阿貝數(shù)設(shè)為γn時,優(yōu)選滿足下述條件式(10)、(11)。
30>γn…(10) γp>35…(11) 通過選擇接合透鏡的材質(zhì)使其滿足條件式(10)、(11),可良好地補(bǔ)正軸上色像差和倍率色像差。
另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將上述第1透鏡的像側(cè)的面的光學(xué)面徑設(shè)為LD、將上述第1透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑設(shè)為R2時,優(yōu)選滿足下述條件式(12)。
1.7<LD/R2<2.0…(12) 需要說明的是,光學(xué)面徑是作為光學(xué)透鏡面起作用的區(qū)域的直徑,在本實施方式中,如圖2所示,延長第1透鏡L1的像側(cè)的面及第2透鏡L2的物體側(cè)的面,將由兩者的交叉線而成的圓的直徑設(shè)為光學(xué)面徑LD。
超過條件式(12)的上限,則因第1透鏡的像側(cè)的面成為超過半球的形狀,所以,難以加工,成為成本上升的原因。超過條件式(12)的下限,則不能良好地補(bǔ)正畸變像差。
另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將第2透鏡L2的焦距設(shè)為f2時,優(yōu)選滿足下述條件式(13)。
-3.5<f2/f/-2.0… (13) 超過條件式(13)的上限,則難以良好地補(bǔ)正球面像差,難以實現(xiàn)F值小的明亮的光學(xué)系統(tǒng)。超過條件式(13)的下限,則第2透鏡L2的負(fù)的光焦度變?nèi)?,難以廣角化。
另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將第1透鏡L1的中心厚度設(shè)為D1時,優(yōu)選滿足下述條件式(14)。
0.55<D1/f… (14) 例如,在用作車載透鏡等用途時,要求第1透鏡L1對各種沖擊的強(qiáng)度。超過條件式(14)的下限,則第1透鏡變薄,容易割裂。進(jìn)一步優(yōu)選第1透鏡L1的中心厚度D1為1mm以上。
另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將第1透鏡L1的焦距設(shè)為f1、將第2透鏡L2的焦距設(shè)為f2時,優(yōu)選滿足下述條件式(15)。
1.2<f1/f2<3.0… (15) 超過條件式(15)的上限,則第1透鏡L1的光焦度變得太弱,難以達(dá)成廣角化,或第1透鏡L1大型化。超過條件式(15)的下限,則難以補(bǔ)正彗形像差和像面彎曲。
另外,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡在將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將第1透鏡L1的物體側(cè)的面的曲率半徑設(shè)為R1時,優(yōu)選滿足下述條件式(16)。
10.0<R1/f<20.0… (16) 超過條件式(16)的上限,則第1透鏡L1的物體側(cè)的面的曲率半徑變得太大,在周邊部光線被急劇彎曲,所以,畸變像差變大。超過條件式(16)的下限,則第1透鏡L1的物體側(cè)的面的曲率半徑變得太小,難以達(dá)成廣角化。
需要說明的是,例如,在車載用相機(jī)等嚴(yán)酷的環(huán)境中使用本攝像透鏡時,在最靠近物體側(cè)配置的第1透鏡L1優(yōu)選使用強(qiáng)于因風(fēng)雨所致的表面裂化、直射日光所致的溫度變化,而且,強(qiáng)于油脂·洗滌劑等化學(xué)藥品的材質(zhì),即,耐水性、耐氣候性、耐酸性、耐藥品性等高的材質(zhì)。另外,作為在最靠近物體側(cè)配置的第1透鏡L1的材質(zhì),優(yōu)選使用堅硬且不易割裂的材質(zhì)。由以上,作為第1透鏡L1的材質(zhì),具體而言,優(yōu)選使用玻璃,或也可使用透明的陶瓷。陶瓷比通常的玻璃具有強(qiáng)度高、耐熱性高的性質(zhì)。
作為第2透鏡L2及第4透鏡L4的材質(zhì),優(yōu)選使用塑料。通過將第2透鏡L2及第4透鏡L4的材質(zhì)設(shè)為塑料,可精度優(yōu)良地制作非球面形狀。另外,通過使用塑料,可謀求低成本化。
作為第3透鏡L3的材質(zhì),優(yōu)選使用玻璃,這時,可將因溫度的變化所致的性能惡化抑制至最小限。
需要說明的是,第4透鏡L4的材質(zhì),也可以使用玻璃,這時,可將因溫度的變化所致的性能惡化抑制至最小限。
另外,例如,在車載用相機(jī)適用本攝像透鏡時,要求可在寒冷地域的外部空氣至熱帶地區(qū)的夏季的汽車內(nèi)廣的溫度范圍使用本攝像透鏡。在廣的溫度范圍使用時,作為透鏡的材質(zhì)優(yōu)選使用線膨脹系數(shù)小的材質(zhì)。
需要說明的是,通過各透鏡間的有效徑外的光束恐怕會變成雜散光到達(dá)像面變成重影,所以,根據(jù)需要優(yōu)選設(shè)置截斷此雜散光的遮光部件。作為此遮光部件,例如,可在透鏡的像側(cè)的有效徑外部分涂上不透明的涂料,或也可設(shè)置不透明的板材。另外,作為遮光部件也可在變成雜散光的光束的光路設(shè)置不透明的板材。作為1例,圖1表示了在第1透鏡L1及第2透鏡L2的像側(cè)的面分別設(shè)置遮光部件11、12的例子。需要說明的是,設(shè)置遮光部件的地方不限定于圖1所示的例子,也可以根據(jù)需要設(shè)置在其他透鏡之間。
[實施例] 接下來,說明本實用新型所涉及的攝像透鏡的具體的數(shù)值實施例。
<實施例1> 圖4表示實施例1所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成圖,表1表示透鏡數(shù)據(jù)。圖4中,符號Ri、Di(i=1、2、3…)對應(yīng)于表1的Ri、Di。
[表1] 實施例1
在表1的透鏡數(shù)據(jù)中,面號表示將最靠近物體側(cè)的構(gòu)成要素的面設(shè)為第1,向像側(cè)依次增加的第i(i=1、2、3…)個面號。需要說明的是,在表1的透鏡數(shù)據(jù)中也包含附上了孔徑光闌St及光學(xué)部件PP。
表1的Ri表示第i(i=1、2、3…)個面的曲率半徑,Di表示第i(i=1、2、3…)個面和第i+1個面的光軸Z上的面間隔。另外,Ndj表示將最靠近物體側(cè)的光學(xué)要素設(shè)為第1向像側(cè)依次增加的第j(j=1、2、3…)個光學(xué)要素的對d線的折射率,γdj表示第j個光學(xué)要素的對d線的阿貝數(shù)。在表1中,曲率半徑及面間隔的單位為mm,曲率半徑將在物體側(cè)為凸時設(shè)為正,在像側(cè)為凸時設(shè)為負(fù)。在表1的透鏡數(shù)據(jù)中,非球面在面號附有*印。
表2表示由下述的數(shù)學(xué)式1所示的非球面式定義的各非球面的各系數(shù)K、B3~B20的值。
[數(shù)學(xué)式1] Zh非球面深度(從高度Y的非球面上的點下垂至與非球面頂點接觸的光軸垂直的平面的垂直線的長度) Y高度(自光軸的距離) C近軸曲率半徑的倒數(shù) K、Bm非球面系數(shù)(m=3~20) [表2] 實施例1
表3表示實施例1所涉及的攝像透鏡的各種數(shù)據(jù)。在表3中,F(xiàn)No.為F值,ω為半視角,L為整個系統(tǒng)的第1透鏡L1的物體側(cè)的面至像面的光軸Z上的距離(后焦距分空氣換算),Bf為空氣換算過的后焦距,IH為最大像高,LD為光學(xué)面徑,ED為有效徑,f為整個系統(tǒng)的焦距,f1為第1透鏡L1的焦距,f2為第2透鏡L2的焦距,f3為第3透鏡L3的焦距,f12為第1透鏡L1和第2透鏡L2的合成焦距,f56為由第5透鏡L5和第6透鏡L6構(gòu)成的接合透鏡LC的合成焦距,f4是第4透鏡L4的焦距(另外,f12、f56、f4的定義在實施例2~9中也同樣)。在表3的各種數(shù)據(jù)中,ω的單位為度,F(xiàn)No.和ω以外的單位全部為mm。
[表3] 實施例1
表4表示在關(guān)于上述非球面形狀說明中使用的在有效徑端上的曲率半徑P1-X1、P2-X2、P3-X3、P4-X4和在對應(yīng)的面的中心上的曲率半徑R3、R4、R8、R9。
[表4] 實施例1 需要說明的是,上述說明的表1~表4中的記號的意義對下述的實施例也相同。
<實施例2> 圖5表示實施例2所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成圖,表5表示透鏡數(shù)據(jù),表6表示各非球面的各系數(shù),表7表示各種數(shù)據(jù),表8表示有效徑端和在中心的曲率半徑。圖5中,符號Ri、Di對應(yīng)于表5的Ri、Di。
[表5] 實施例2
[表6] 實施例2 [表7] 實施例2 [表8] 實施例2 <實施例3> 圖6表示實施例3所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成圖,表9表示透鏡數(shù)據(jù),表10表示各非球面的各系數(shù),表11表示各種數(shù)據(jù),表12表示有效徑端和在中心的曲率半徑。圖6中,符號Ri、Di對應(yīng)于表9的Ri、Di。
[表9] 實施例3
[表10] 實施例3 [表11] 實施例3 [表12] 實施例3 <實施例4> 圖7表示實施例4所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成圖,表13表示透鏡數(shù)據(jù),表14表示各非球面的各系數(shù),表15表示各種數(shù)據(jù),表16表示有效徑端和在中心的曲率半徑。圖7中,符號Ri、Di對應(yīng)于表13的Ri、Di。
[表13] 實施例4 [表14] 實施例4 [表15] 實施例4 [表16] 實施例4 <實施例5> 圖8表示實施例5所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成圖,表17表示透鏡數(shù)據(jù),表18表示各非球面的各系數(shù),表19表示各種數(shù)據(jù),表20表示有效徑端和在中心的曲率半徑。圖8中,符號Ri、Di對應(yīng)于表17的Ri、Di。
[表17] 實施例5 [表18] 實施例5
[表19] 實施例5 [表20] 實施例6 <實施例6> 圖9表示實施例6所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成圖,表21表示透鏡數(shù)據(jù),表22表示各非球面的各系數(shù),表23表示各種數(shù)據(jù),表24表示有效徑端和在中心的曲率半徑。圖9中,符號Ri、Di對應(yīng)于表21的Ri、Di。
[表21] 實施例6 [表22] 實施例6
[表23] 實施例6 [表24] 實施例6 <實施例7> 圖10表示實施例7所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成圖,表25表示透鏡數(shù)據(jù),表26表示各非球面的各系數(shù),表27表示各種數(shù)據(jù),表28表示有效徑端和在中心的曲率半徑。圖10中,符號Ri、Di對應(yīng)于表25的Ri、Di。
[表25] 實施例7 [表26] 實施例7
[表27] 實施例7 [表28] 實施例7 <實施例8> 圖11表示實施例8所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成圖,表29表示透鏡數(shù)據(jù),表30表示各非球面的各系數(shù),表31表示各種數(shù)據(jù),表32表示有效徑端和在中心的曲率半徑。圖11中,符號Ri、Di對應(yīng)于表29的Ri、Di。
[表29] 實施例8 [表30] 實施例8
[表31] 實施例8 [表32] 實施例8 <實施例9> 圖12表示實施例9所涉及的攝像透鏡的透鏡構(gòu)成圖,表33表示透鏡數(shù)據(jù),表34表示各非球面的各系數(shù),表35表示各種數(shù)據(jù),表36表示有效徑端和在中心的曲率半徑。圖12中,符號Ri、Di對應(yīng)于表33的Ri、Di。
[表33] 實施例9 [表34] 實施例9
[表35] 實施例9 [表36] 實施例9 實施例9 表37表示與實施例1~9的攝像透鏡的條件式(1)~(16)所對應(yīng)的值。如從表37所知,實施例1~9全部滿足條件式(1)~(16)。
[表37]
圖13~圖21分別表示上述實施例1~9所涉及的攝像透鏡的球面像差、散光像差、畸變像差(歪曲像差)、倍率色像差的像差圖。各像差圖表示將d線設(shè)為基準(zhǔn)波長的像差,但在球面像差圖及倍率色像差圖也表示關(guān)于F線(波長486.1nm)、C線(波長656.3nm)的像差。畸變像差圖用整個系統(tǒng)的焦距f、半視角θ(變數(shù)處理,0≤θ≤ω),將理想像高設(shè)為f ×tanθ,表示來自它們的偏差量。球面像差圖的FNo.為F值,其他的像差圖的ω表示半視角。從圖13~圖21所知,上述實施例1~9良好地補(bǔ)正了各像差。
實施例1~9的攝像透鏡適當(dāng)?shù)嘏渲昧?片非球面透鏡,實現(xiàn)低成本化的同時,實現(xiàn)了良好的光學(xué)性能。非球面的數(shù)越多像差補(bǔ)正能力越高,但非球面透鏡的片數(shù)變多,則將材質(zhì)全部設(shè)為塑料時,會產(chǎn)生弱于溫度變化的性能不穩(wěn)定等不良情況,在將材質(zhì)全部設(shè)為玻璃時,會產(chǎn)生成本上升等不良情況。
實施例1~9的攝像透鏡具有良好的光學(xué)性能,兼具F值為2.0的明亮的光學(xué)系統(tǒng)和廣角化,可獲得至圖面邊角的良好的像,所以,可適合用于拍攝汽車的前方、側(cè)方、后方等影像的車載用相機(jī)或監(jiān)視相機(jī)等。
圖22作為使用例表示在汽車100搭載本實施方式的攝像透鏡及攝像裝置的狀態(tài)。在圖22中,汽車100具備用于拍攝其助手席側(cè)側(cè)面的死角范圍的側(cè)面車外相機(jī)101和用于拍攝汽車100后側(cè)的死角范圍的后側(cè)車外相機(jī)102,被安裝于后視鏡的背面,拍攝與司機(jī)相同視野范圍的車內(nèi)相機(jī)103。車外相機(jī)101和車外相機(jī)102和車內(nèi)相機(jī)103為攝像裝置,具備有根據(jù)本實用新型的實施方式的攝像透鏡1和將由攝像透鏡1形成的光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電信號的攝像元件5。
如上述,本實用新型的實施方式所涉及的攝像透鏡1謀求小型化及輕量化,具有良好的光學(xué)性能,所以也可小型、輕量地構(gòu)成側(cè)面、后側(cè)車外相機(jī)101、102及車內(nèi)相機(jī)103,可在其攝像元件5的攝像面成像良好的像。
以上,例舉實施方式及實施例說明了本實用新型,但本實用新型不限定于上述實施方式及實施例,可以是種種變形。例如,各透鏡成分的曲率半徑、面間隔及折射率的值可不限定于上述各數(shù)值實施例所示的值,可取其他值。
另外,在攝像裝置的實施方式中,以圖示說明了在車載用相機(jī)適用本實用新型的例子,但本實用新型不限定于此用途,例如,也可適用于便攜式終端用相機(jī)或監(jiān)視相機(jī)等。
權(quán)利要求1.一種攝像透鏡,其特征在于,
從物體側(cè)起依次具備彎月形狀的第1透鏡,其具有負(fù)的光焦度并將凹面朝向像側(cè);第2透鏡,其像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀的同時,至少1面為非球面形狀;第3透鏡,其具有正的光焦度;光闌;第4透鏡,其具有正的光焦度的同時,至少1面為非球面形狀;接合透鏡,其通過接合任一方具有正的光焦度另一方具有負(fù)的光焦度的第5透鏡及第6透鏡而成,且整體具有正的光焦度,
上述第3透鏡的材質(zhì)為玻璃,將上述第3透鏡的對d線的阿貝數(shù)設(shè)為γ3時,滿足下述條件式(1)
γ3<30…(1)。
2.一種攝像透鏡,其特征在于,
從物體側(cè)起依次具備彎月形狀的第1透鏡,其具有負(fù)的光焦度并將凹面朝向像側(cè);第2透鏡,其像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀的同時,至少1面為非球面形狀;第3透鏡,其具有正的光焦度;光闌;第4透鏡,其具有正的光焦度的同時,至少1面為非球面形狀;接合透鏡,其通過接合任一方具有正的光焦度另一方具有負(fù)的光焦度的第5透鏡及第6透鏡而成,并整體具有正的光焦度,
將上述第1透鏡的像側(cè)的面的有效徑設(shè)為ED、將上述第1透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑設(shè)為R2時,滿足下述條件式(2)
1.65<ED/R2<2.0…(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于,
上述第2透鏡的像側(cè)的面,按照負(fù)的光焦度在有效徑端弱于中心的方式構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于,
上述第4透鏡的像側(cè)的面,按照在光軸附近為凸形狀、且正的光焦度在有效徑端弱于中心的方式構(gòu)成。
5.一種攝像透鏡,其特征在于,
從物體側(cè)起依次具備彎月形狀的第1透鏡,其具有負(fù)的光焦度并將凹面朝向像側(cè);第2透鏡,其至少像側(cè)的面為非球面形狀,按照該像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀、且負(fù)的光焦度在有效徑端弱于中心的方式構(gòu)成;第3透鏡,其具有正的光焦度;光闌;第4透鏡,其具有正的光焦度的同時,至少像側(cè)面為非球面形狀,按照該像側(cè)的面在光軸附近為凸形狀、且正的光焦度在有效徑端弱于中心的方式構(gòu)成;接合透鏡,其通過接合任一方具有正的光焦度另一方具有負(fù)的光焦度的第5透鏡及第6透鏡而成,并整體具有正的光焦度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將上述第1透鏡的物體側(cè)的面至像面的光軸上的距離設(shè)為L、將上述第6透鏡的像側(cè)的面至像面的光軸上的距離設(shè)為Bf時,滿足下述條件式(3)、(4)
15.0<L/f<21.0…(3)
1.2<Bf/f<2.2…(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的攝像透鏡,其特征在于,
上述第3透鏡的材質(zhì)為玻璃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
上述第2透鏡的物體側(cè)的面,按照在光軸附近為凸形狀、且正的光焦度在有效徑端弱于中心的方式構(gòu)成,或者按照在光軸附近為凸形狀、且在有效徑端具有負(fù)的光焦度的方式構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
上述第4透鏡的物體側(cè)的面,按照在光軸附近為凹形狀、且負(fù)的光焦度在有效徑端強(qiáng)于中心的方式構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將上述第1透鏡和上述第2透鏡的合成焦距設(shè)為f12時,滿足下述條件式(5)
-2.5<f12/f<-1.5…(5)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將上述第3透鏡的焦距設(shè)為f3時,滿足下述條件式(6)
5.0<f3/f<14.0…(6)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將上述第5透鏡和上述第6透鏡的合成焦距設(shè)為f56時,滿足下述條件式(7)
4.8<f56/f<19.0…(7)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
將上述第3透鏡的像側(cè)的面至上述光闌的光軸上的距離設(shè)為D6、將上述光闌至上述第4透鏡的光軸上的距離設(shè)為D7時,滿足下述條件式(8)
0.0<D7/D6<0.7…(8)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
將上述第1透鏡的對d線的折射率設(shè)為N1時,滿足下述條件式(9)
1.70<N1<1.90…(9)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
將構(gòu)成上述接合透鏡的具有正的光焦度的透鏡的對d線的阿貝數(shù)設(shè)為γP、將構(gòu)成上述接合透鏡的具有負(fù)的光焦度的透鏡的對d線的阿貝數(shù)設(shè)為γn時,滿足下述條件式(10)、(11)
30>γn…(10)
γp>35…(11)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
將上述第1透鏡的像側(cè)的面的光學(xué)面徑設(shè)為LD、將上述第1透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑設(shè)為R2時,滿足下述條件式(12)
1.7<LD/R2<2.0…(12)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
上述第2透鏡的材質(zhì)為塑料。
18.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
上述第4透鏡的材質(zhì)為塑料。
19.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將上述第1透鏡的物體側(cè)的面至像面的光軸上的距離設(shè)為L時,滿足下述條件式(3)
15.0<L/f<21.0…(3)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡,其特征在于,
將整個系統(tǒng)的焦距設(shè)為f、將上述第6透鏡的像側(cè)的面至像面的光軸上的距離設(shè)為Bf時,滿足下述條件式(4)
1.2<Bf/f<2.2…(4)。
21.一種攝像裝置,其特征在于,具備
權(quán)利要求1、2、5中任一項所述的攝像透鏡、和
將由該攝像透鏡形成的光學(xué)像轉(zhuǎn)換為電信號的攝像元件。
專利摘要本實用新型提供一種攝像透鏡及攝像裝置,在攝像透鏡中一邊謀求小的F值和廣角化、低成本化,一邊保持良好的光學(xué)性能,獲得在至圖像的邊角為止的良好的像。攝像透鏡(1)從物體側(cè)起依次具備彎月形狀的第1透鏡(L1),其具有負(fù)的光焦度并將凹面朝向像側(cè);第2透鏡(L2),其像側(cè)的面在光軸附近為凹形狀的同時,至少1面為非球面形狀;第3透鏡(L3),其具有正的光焦度;光闌;第4透鏡(L4),其具有正的光焦度的同時,至少1面為非球面形狀;接合透鏡(LC),其通過接合任一方具有正的光焦度另一方具有負(fù)的光焦度的第5透鏡(L5)及第6透鏡(L6)而成,并整體具有正的光焦度。第3透鏡(L3)的材質(zhì)為玻璃,對其d線的阿貝數(shù)(γ3)滿足條件式(1)γ3<30…(1)。
文檔編號G02B13/18GK201438236SQ200820137139
公開日2010年4月14日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月5日
發(fā)明者淺見太郎 申請人:富士能株式會社