專利名稱:攝像光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及能廣角且良好地拍攝攝影對(duì)象的攝像光學(xué)系統(tǒng),尤其涉及應(yīng)用于具 備小型攝像光學(xué)系統(tǒng)的便攜型裝置、例如移動(dòng)電話或便攜信息終端的攝像光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
近些年來,伴隨著移動(dòng)電話的普及,對(duì)搭載于便攜終端的相機(jī)模塊的需要日益 高漲。由此推進(jìn)了使攝像元件進(jìn)一步小型化、高像素化的技術(shù)開發(fā),并且對(duì)光學(xué)系統(tǒng)也 要求具有性能良好且薄到極限程度的相機(jī)模塊。以往作為能實(shí)現(xiàn)鏡頭變薄的類型,已知有正正負(fù)的遠(yuǎn)攝型鏡頭,然而進(jìn)一步使 其小型化時(shí),就需要增強(qiáng)第1透鏡、第2透鏡的正光焦度,還要增強(qiáng)第3透鏡的負(fù)光焦 度。然而若增強(qiáng)第1透鏡、第2透鏡的正光焦度,則易產(chǎn)生軸上色差,若增強(qiáng)第3透鏡 的負(fù)光焦度,則畸變像差會(huì)變差。由此,由于3塊結(jié)構(gòu)的鏡頭難以確保性能,因此近些年來提出了通過4塊結(jié)構(gòu)的 鏡頭達(dá)成高性能的光學(xué)系統(tǒng)。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開2004-184987號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2006-309043號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)1中所公開的攝像光學(xué)系統(tǒng)以軸上邊緣光線高的第1組作為接合透鏡, 改善軸上色差。然而由于形成了相對(duì)于光圈為非對(duì)稱的光焦度配置,因而屬于不利于畸 變像差校正的類型。另外,通過第4透鏡像側(cè)面的軸外的正折射力對(duì)畸變像差進(jìn)行校 正,而由于在軸外較大幅度彎曲光線,因此會(huì)產(chǎn)生像面彎曲和非點(diǎn)像差。另一方面,專利文獻(xiàn)2所公開的攝像光學(xué)系統(tǒng)也以軸上邊緣光線高的第1組作為 接合透鏡,改善軸上色差。然而,第4透鏡的形狀隨著趨近軸外而成為正的折射力,因 此雖然緩解了畸變像差,卻由于大幅度彎曲了光線,而會(huì)產(chǎn)生較大的非點(diǎn)像差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題點(diǎn),提供一種相比于現(xiàn)有的攝像光學(xué)系統(tǒng)為廣角且大口 徑,并能抑制軸上和軸外的色差,并且還良好地校正了像面彎曲、畸變像差等各種像差 的小型攝像光學(xué)系統(tǒng)。為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的特征在于,其從物體側(cè)起依次由具有 正折射力的第1透鏡組、光圈、具有正折射力的第2透鏡組以及具有負(fù)折射力的第3透鏡 組構(gòu)成,上述第1透鏡組具有由第1透鏡和第2透鏡構(gòu)成的接合透鏡,上述第2透鏡組具 有第3透鏡,上述第3透鏡組具有第4透鏡,關(guān)于上述第3透鏡,物體側(cè)面在軸上和軸外 相對(duì)于物體側(cè)為凹面,像側(cè)面在軸上相對(duì)于物體側(cè)為凸面、在軸外為具有1個(gè)以上拐點(diǎn) 的非球面。本發(fā)明還滿足如下條件式(1)、(2),
D2/D1 < 4 ... (1)0.1 < R6/R7 < 1.5 ... (2)其中,Dl是上述第3透鏡的像側(cè)面與上述第4透鏡的物體側(cè)面之間的軸上主光 線的空氣換算長(zhǎng)度,D2是上述第3透鏡的像側(cè)面與上述第4透鏡的物體側(cè)面之間的最高 像高的軸外主光線的空氣換算長(zhǎng)度,R6是上述第3透鏡的像側(cè)面的曲率半徑,R7是上述 第4透鏡的物體側(cè)面的曲率半徑。另外,本發(fā)明還滿足如下條件式(3),0.5 < IH/exp < 1.5 …(3)其中,exp是從最大視場(chǎng)角的出瞳位置起到像面的距離,IH是像高。另外,本發(fā)明還滿足如下條件式(4),-0.1 < A4 < 0、-1.0 < A6 < 0 ... (4)其中,r是非球面近軸曲率半徑,K是圓錐系數(shù),Ai(i = 4、6、8、10)是i次非 球面系數(shù),h是距離光軸的高度,Z是距離光軸為高度h的非球面上的點(diǎn)與非球面的面頂 上的切平面之間的距離,而且,能通過如下的非球面式表示上述第4透鏡物體側(cè)面的面 形狀,Z = (h2/r)/[l+{l-(K+l) · (h/r)2}1/2]+A4Xh4+A6Xh6+A8Xh8+A10Xh10。另外,本發(fā)明的特征在于,上述接合透鏡是在由塑料制成的上述第1透鏡貼附 作為樹脂層的上述第2透鏡而構(gòu)成的,上述第1透鏡是正透鏡,上述樹脂層滿足如下條件 式(5),而且上述接合透鏡滿足如下條件式(6),0.05<t<0.2 ... (5)20<v2-vl<40 ... (6)其中,t是樹脂層厚度,Vl是上述樹脂層的色散系數(shù),v2是上述第1透鏡的色 散系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明能夠提供一種廣角且大口徑,并能抑制軸上和軸外的色差,并且還 能良好地校正像面彎曲、畸變像差等各種像差的小型攝像光學(xué)系統(tǒng)。
圖1是實(shí)施例1的攝像光學(xué)系統(tǒng)的剖面圖。 圖2是實(shí)施例2的攝像光學(xué)系統(tǒng)的剖面圖。 圖3是實(shí)施例3的攝像光學(xué)系統(tǒng)的剖面圖。 圖4是實(shí)施例4的攝像光學(xué)系統(tǒng)的剖面圖。 圖5是實(shí)施例5的攝像光學(xué)系統(tǒng)的剖面圖。 圖6是實(shí)施例6的攝像光學(xué)系統(tǒng)的剖面圖。 圖7是實(shí)施例1的攝像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。 圖8是實(shí)施例2的攝像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。 圖9是實(shí)施例3的攝像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。 圖10是實(shí)施例4的攝像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。 圖11是實(shí)施例5的攝像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。 圖12是實(shí)施例6的攝像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。 符號(hào)說明
Ll第1透鏡;L2第2透鏡;L3第3透鏡;L4第4透鏡;S光圈;C玻璃罩;
P像面
具體實(shí)施例方式下面說明本實(shí)施方式的攝像光學(xué)系統(tǒng)的作用效果。本實(shí)施方式的攝像光學(xué)系統(tǒng) 的特征在于,從物體側(cè)起依次由具有正折射力的第1透鏡組、光圈、具有正折射力的第2 透鏡組以及具有負(fù)折射力的第3透鏡組構(gòu)成,第1透鏡組具有由第1透鏡和第2透鏡構(gòu)成 的接合透鏡,第2透鏡組具有第3透鏡,第3透鏡組具有第4透鏡,關(guān)于第3透鏡,物體 側(cè)面在軸上和軸外相對(duì)于物體側(cè)為凹面,且像側(cè)面相對(duì)于物體側(cè)在軸上為凸面、在軸外 為具有1個(gè)以上拐點(diǎn)的非球面。通過采取上述透鏡的結(jié)構(gòu),能夠在第1透鏡組的接合透鏡減小軸上色差。另 外,由于第4透鏡的物體側(cè)面相對(duì)于光圈呈同心形狀,因而能校正像面彎曲。進(jìn)而,由 于能采取減小軸外光線的入射角和折射角的結(jié)構(gòu),因此能夠減少非點(diǎn)像差的產(chǎn)生。另 外,第4透鏡的像側(cè)面是具有1個(gè)以上的拐點(diǎn),在軸外為具有正折射力的非球面。由此 能夠校正枕形的畸變像差和非點(diǎn)像差。另外,本實(shí)施方式的攝像光學(xué)系統(tǒng)的特征在于,滿足條件式(1)、(2),D2/D1 < 4 ... (1)0.1 < R6/R7 < 1.5 ... (2)其中,Dl是上述第3透鏡的像側(cè)面與上述第4透鏡的物體側(cè)面之間的軸上主光 線的空氣換算長(zhǎng)度,D2是上述第3透鏡的像側(cè)面與上述第4透鏡的物體側(cè)面之間的最高 像高的軸外主光線的空氣換算長(zhǎng)度,R6是上述第3透鏡的像側(cè)面的曲率半徑,R7是上述 第4透鏡的物體側(cè)面的曲率半徑。上述條件式(1)是第3透鏡與第4透鏡在光軸上和軸外的空氣換算長(zhǎng)度之比的條 件,是能夠良好校正像面彎曲的條件式。如果超過上述條件式(1)的上限4,則軸外主 光線的空氣換算長(zhǎng)度過長(zhǎng),結(jié)果會(huì)導(dǎo)致入射到第4透鏡物體側(cè)的軸外光線的光線高度變 高。因此必須在上述第4透鏡的物體側(cè)面強(qiáng)力彎曲光線,因而會(huì)在上述第4透鏡的物體 側(cè)面產(chǎn)生較大的像面彎曲,這不屬于優(yōu)選情況。另外,條件式(2)也同樣是獲取第3透鏡與第4透鏡在相向面的曲率半徑之比的 條件式,同樣也是用于良好地校正像面彎曲的條件式。如果在這種光學(xué)系統(tǒng)中低于上述 條件式(2)的下限0.1,則第4透鏡物體側(cè)面的曲率變小,第3透鏡像側(cè)面的曲率變大, 結(jié)果會(huì)與在先技術(shù)同樣地強(qiáng)行使光線折射,因而像面彎曲變差,這也不是優(yōu)選情況。反 之,若超過了條件式(2)的上限1.5,則第4透鏡物體側(cè)面的球缺變深,而成為難以制造 透鏡的形狀,這也不是優(yōu)選的。進(jìn)而,優(yōu)選條件式(1)、(2)在如下條件式(1-1)、(2-1)的范圍內(nèi)。0.2 < D2 < Dl < 4 ... (1-1)0.5 < R6/R7 < 1.5 ... (2-1)這就能夠防止難以在不低于上述條件式(1-1)的下限0.2的范圍內(nèi)將第3透鏡和 第4透鏡保持于鏡框的情況。另外,還能夠更適宜地抑制在不低于上述條件式(2-1)的 下限0.5的范圍內(nèi)像面彎曲的產(chǎn)生。
進(jìn)而,優(yōu)選條件式(1-1)為如下條件式(1-2)的范圍。0.2 < D2 < Dl < 1.5 ... (1-2)這就能夠在不超過上述條件式(1-2)的上限1.5的范圍內(nèi),進(jìn)一步減小軸外光線 在第4透鏡的入射角和折射角,因而能抑制非點(diǎn)像差和幀像差的產(chǎn)生。另外,本實(shí)施方式的攝像光學(xué)系統(tǒng)的特征在于,滿足條件式(3),0.5 < IH/exp < 1.5 …(3)其中,exp是從最大視場(chǎng)角的出瞳位置起到像面的距離,IH是像高。上述條件式(3)是用于進(jìn)行廣角化、小型化時(shí)在軸外也仍良好地保持像差的條 件式。如果低于條件式(3)的下限0.5,則需要增高入射到第4透鏡的軸外光線的光線高 度,在第4透鏡,在軸外使光線向光軸方向大幅度折射。然而使光線大幅度折射會(huì)產(chǎn)生 非點(diǎn)像差和像面彎曲,因而不是優(yōu)選的。另外,能夠在不超過條件式(3)的上限1.5的范圍內(nèi),防止第4透鏡的軸外的過 度負(fù)折射力,能抑制枕形畸變像差的產(chǎn)生。進(jìn)而,優(yōu)選條件式(3)在如下條件式(3-1)的范圍內(nèi)。0.7 < IH/exp < 1.5 ... (3-1)如果低于條件式(3-1)的下限0.7,則在進(jìn)行廣角化、小型化時(shí),為了提高入射 到第4透鏡的軸外光線的光線高度,就必須增大軸外光線相對(duì)于光軸的角度,在第4透鏡 中需要使該光線向光軸方向大幅度折射。此時(shí)會(huì)產(chǎn)生非點(diǎn)像差和像面彎曲,不是優(yōu)選情 況。進(jìn)而,優(yōu)選條件式(3-1)在如下條件式(3-2)的范圍內(nèi)。0.8 < IH/exp < 1.0 ... (3-2)在條件式(3-2)的范圍內(nèi),能夠進(jìn)一步抑制畸變像差和像面彎曲、非點(diǎn)像差的產(chǎn)生。另外,本實(shí)施方式的攝像光學(xué)系統(tǒng)的特征在于,滿足條件式(4),-0.1 < A4 < 0、-1.0 < A6 < 0 ... (4)其中,r是非球面近軸曲率半徑,K是圓錐系數(shù),Ai(i = 4、6、8、10)是i次 非球面系數(shù),h是距離光軸的高度,Z是距離光軸為高度h的非球面上的點(diǎn)與非球面的面 頂上的切平面之間的距離,而且,能通過如下的非球面式表示第4透鏡物體側(cè)面的面形 狀,Z = (h2/r)/[l+{l-(K+l) · (h/r)2}1/2]+A4Xh4+A6Xh6+A8Xh8+A10Xh10。在不超過條件式(4)的上限0的范圍內(nèi),軸外光線的第4透鏡的像側(cè)面相對(duì)于光 圈成為同心形狀,因此能進(jìn)行像面彎曲的校正,還能構(gòu)成為減小軸外光線的入射角和折 射角的結(jié)構(gòu),因此能夠減小非點(diǎn)像差的產(chǎn)生。如果低于條件式(4)的下限-10,則能防止 第4透鏡的軸外的過度負(fù)折射力,難以進(jìn)行畸變像差的校正,因而不是優(yōu)選的。進(jìn)而,優(yōu)選條件式(4)為如下條件式(4-1)的范圍。-1.0 < A4 < 0、-1.0 < A6 < 0 ... (4-1)如果條件式(4-1)的A4和A6低于下限值-1.0,則軸外的負(fù)折射力會(huì)變得過強(qiáng), 因此要通過高次的非球面予以緩解。但是,如果高次的非球面系數(shù)變大,則在軸外隨著 曲率變大,偏心感光度提升,這不是優(yōu)選的。進(jìn)而,優(yōu)選條件式(4-1)在如下條件式(4-2)的范圍內(nèi)。
-0.5 < A4 < 0、-0.5 < A6 < 0 ... (4-2)在條件式(4-2)的范圍內(nèi),能夠優(yōu)化軸外光線入射到第4透鏡的像側(cè)面的入射 角和軸外的負(fù)折射力,能良好地校正像面彎曲和非點(diǎn)像差,將畸變像差的產(chǎn)生抑制得較另外,本發(fā)明的攝像光學(xué)系統(tǒng)的特征在于,接合透鏡是在由塑料制成的第1透 鏡上貼附作為樹脂層的第2透鏡而構(gòu)成的,第1透鏡是正透鏡,樹脂層滿足如下條件式 (5),而且接合透鏡滿足如下條件式(6),0.05<t<0.2 ... (5)20<v2-vl<40 ... (6)其中,t是樹脂層厚度,Vl是樹脂層的色散系數(shù),v2是第1透鏡的色散系數(shù)。上述條件式(5)是形成于正透鏡的樹脂層的厚度條件,是用于良好地校正軸上 色差的條件式。如果低于上述條件式(5)的下限0.05,則具有負(fù)折射力的樹脂層會(huì)變得 過薄,軸上色差的校正變得不充分,因而不是優(yōu)選的。另外,如果超過條件式(5)的上 限0.2,則具有負(fù)折射力的樹脂層會(huì)變厚,從而光學(xué)系統(tǒng)的全長(zhǎng)變長(zhǎng),這也不是優(yōu)選的。另外,條件式(6)也同樣為形成于正透鏡的樹脂層的色散系數(shù)的條件,它也同 樣是用于良好地校正軸上色差的條件式。如果低于上述條件式(6)的下限20,則相對(duì)于 正透鏡而形成的具有負(fù)折射力的樹脂層的分散會(huì)變得過小,因而軸上色差的校正過度, 因而并不優(yōu)選。另外,如果超過條件式(6)的上限40,則相對(duì)于正透鏡而形成的具有負(fù) 折射力的樹脂層的分散會(huì)變得過大,軸上色差的校正變得不充分,因而并不優(yōu)選。進(jìn)而,優(yōu)選條件式(5)、(6)為如下條件式(5-1)、(6-1)的范圍。0.1<t<0.2 ... (5-1)30<v2-vl<35 ... (6-1)在條件式(5-1)、(6-1)的范圍內(nèi),能夠使形成于正透鏡的具有負(fù)折射力的樹脂 層的厚度和色散系數(shù)為最佳,進(jìn)行軸上色差的校正。下面參照
本發(fā)明的攝像光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例1 實(shí)施例6。在各圖中, Gl表示第1透鏡組,G2表示第2透鏡組,G3表示第3透鏡組,Ll表示第1透鏡,L2 表示第2透鏡,L3表示第3透鏡,L4表示第4透鏡,S表示開口光圈,C表示玻璃罩, P表示像面。圖1是本發(fā)明的攝像光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例1的鏡頭構(gòu)成圖。如圖1所示,實(shí)施例1的攝像光學(xué)系統(tǒng)從物體側(cè)起依次具有第1透鏡組G1、開 口光圈S、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3、玻璃罩C、像面P。從物體側(cè)起依次為,第1透鏡組Gl由將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)凹凸透鏡Ll和雙 凸正透鏡L2的接合透鏡構(gòu)成,第2透鏡組G2由將凸面朝向像面?zhèn)鹊?塊正凹凸透鏡L3 構(gòu)成,第3透鏡組G3由1塊雙凹負(fù)透鏡L4構(gòu)成。如圖1所示,實(shí)施例1的攝像光學(xué)系統(tǒng)中,第1透鏡組Gl由具有接合面的2塊 透鏡構(gòu)成,能良好地校正軸上色差。進(jìn)而,接合面為相對(duì)于物體側(cè)呈現(xiàn)凸面形狀,由于 在接近光圈的第2透鏡組G2上配置了低分散的透鏡,因而能抑制倍率色差的產(chǎn)生。另 外,第4透鏡組L4的物體側(cè)面相對(duì)于光圈S呈同心形狀,能校正像面彎曲,還由于軸外 光線的入射角和折射角小,因而能抑制非點(diǎn)像差的產(chǎn)生,使得該產(chǎn)生較少。另外,第4透鏡L4的像側(cè)面為具有正折射力的形狀,能良好地校正畸變像差和非點(diǎn)像差。另外,第 2透鏡L2、第3透鏡L3、第4透鏡L4是通過相同的塑料設(shè)計(jì)的,能大幅削減成本。該實(shí)施例1的數(shù)值數(shù)據(jù)和各條件式分別在后面敘述。圖2是本發(fā)明的攝像光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例2的鏡頭構(gòu)成圖。如圖1所示,實(shí)施例2的攝像光學(xué)系統(tǒng)從物體側(cè)起依次具有第1透鏡組G1、開 口光圈S、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3、玻璃罩C、像面P。從物體側(cè)起依次,第1透鏡組Gl由雙凸正透鏡Ll和將凸面朝向像面?zhèn)鹊呢?fù)凹 凸透鏡L2的接合透鏡構(gòu)成,第2透鏡組G2由將凸面朝向像面?zhèn)鹊?塊正凹凸透鏡L3構(gòu) 成,第3透鏡組G3由1塊雙凹負(fù)透鏡L4構(gòu)成。如圖2所示,實(shí)施例2的攝像光學(xué)系統(tǒng)中,第1透鏡組Gl由具有接合面的2塊 透鏡構(gòu)成,能良好地校正軸上色差。另外,第4透鏡組L4的物體側(cè)面相對(duì)于光圈S呈同 心形狀,能校正像面彎曲,還由于軸外光線的入射角和折射角小,因而能抑制非點(diǎn)像差 的產(chǎn)生,使得該產(chǎn)生較少。另外,關(guān)于第4透鏡L4的像側(cè)面,在軸外為具有正折射力的 形狀,能良好地校正畸變像差和非點(diǎn)像差。該實(shí)施例2的數(shù)值數(shù)據(jù)和各條件式分別在后面敘述。圖3是本發(fā)明的攝像光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例3的鏡頭構(gòu)成圖。如圖3所示,實(shí)施例3的攝像光學(xué)系統(tǒng)從物體側(cè)起依次具有第1透鏡組G1、開 口光圈S、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3、玻璃罩C、像面P。從物體側(cè)起依次,第1透鏡組Gl由將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)凹凸透鏡Ll和將凸 面朝向物體側(cè)的正凹凸透鏡L2的接合透鏡構(gòu)成,第2透鏡組G2由將凸面朝向像面?zhèn)鹊? 塊正凹凸透鏡L3構(gòu)成,第3透鏡組G3由1塊雙凹負(fù)透鏡L4構(gòu)成。如圖3所示,實(shí)施例3的攝像光學(xué)系統(tǒng)中,第1透鏡組Gl由具有接合面的2塊 透鏡構(gòu)成,能良好地校正軸上色差。另外,接合面為相對(duì)于物體側(cè)呈現(xiàn)凸面形狀,由于 在接近光圈S的第2透鏡L2配置了低分散的透鏡,因而能抑制倍率色差的產(chǎn)生。進(jìn)而, 由于第1透鏡Ll較薄,因而難以受到溫度及濕度變化對(duì)折射率的影響,能縮短光學(xué)系統(tǒng) 的全長(zhǎng)。另外,第4透鏡組L4的物體側(cè)面相對(duì)于光圈S呈同心形狀,能校正像面彎曲, 還由于軸外光線的入射角和折射角小,因而能抑制非點(diǎn)像差的產(chǎn)生,使得該產(chǎn)生較少。 另外,關(guān)于第4透鏡L4的像側(cè)面,在軸外為具有正折射力的形狀,能良好地校正畸變像 差和非點(diǎn)像差。該實(shí)施例3的數(shù)值數(shù)據(jù)和各條件式分別在后面敘述。圖4是本發(fā)明的攝像光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例4的鏡頭構(gòu)成圖。如圖4所示,實(shí)施例4的攝像光學(xué)系統(tǒng)從物體側(cè)起依次具有第1透鏡組G1、開 口光圈S、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3、玻璃罩C、像面P。從物體側(cè)起依次,第1透鏡組Gl由雙凸正透鏡Ll和雙凹負(fù)透鏡L2的接合透鏡 構(gòu)成,第2透鏡組G2由將凸面朝向像面?zhèn)鹊?塊正凹凸透鏡L3構(gòu)成,第3透鏡組G3由 1塊雙凹負(fù)透鏡L4構(gòu)成。如圖4所示,實(shí)施例4的攝像光學(xué)系統(tǒng)中,第1透鏡組Gl由具有接合面的2塊 透鏡構(gòu)成,能獲取軸上色差。進(jìn)而由于接合面是球面,因此能削減制造成本。另外,第 4透鏡組L4的物體側(cè)面相對(duì)于光圈S呈同心形狀,能校正像面彎曲,還由于軸外光線的入射角和折射角小,因而能抑制非點(diǎn)像差的產(chǎn)生,使得該產(chǎn)生較少。另外,關(guān)于第4透 鏡L4的像側(cè)面,在軸外為具有正折射力的形狀,能良好地校正畸變像差和非點(diǎn)像差。該實(shí)施例4的數(shù)值數(shù)據(jù)和各條件式分別在后面敘述。圖5是本發(fā)明的攝像光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例5的鏡頭構(gòu)成圖。如圖5所示,實(shí)施例5的攝像光學(xué)系統(tǒng)從物體側(cè)起依次具有第1透鏡組G1、開 口光圈S、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3、玻璃罩C、像面P。從物體側(cè)起依次,第1透鏡組Gl由將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)凹凸透鏡Ll和將凸 面朝向物體側(cè)的正凹凸透鏡L2的接合透鏡構(gòu)成,第2透鏡組G2由將凸面朝向像面?zhèn)鹊? 塊正凹凸透鏡L3構(gòu)成,第3透鏡組G3由1塊雙凹負(fù)透鏡L4構(gòu)成。如圖5所示,實(shí)施例5的攝像光學(xué)系統(tǒng)中,第1透鏡組Gl由具有接合面的2塊 透鏡構(gòu)成,能良好地校正軸上色差。另外,接合面為相對(duì)于物體側(cè)呈現(xiàn)凸面形狀,由于 在接近光圈S的第2透鏡L2配置了低分散的透鏡,因而能抑制倍率色差的產(chǎn)生。另外, 第4透鏡L4的物體側(cè)面在軸外相比于實(shí)施例1至4的攝像透鏡,成為相對(duì)于物體側(cè)緩和 的凹面。由此使得軸外主光線和從屬光線的入射角變小,不僅能抑制像面彎曲、非點(diǎn)像 差的產(chǎn)生,使得該產(chǎn)生較少,還易于制造第4透鏡L4。另外,關(guān)于第4透鏡L4的像側(cè) 面,在軸外為具有正折射力的形狀,能良好地校正畸變像差和非點(diǎn)像差。該實(shí)施例5的數(shù)值數(shù)據(jù)和各條件式分別在后面敘述。圖6是本發(fā)明的攝像光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例6的鏡頭構(gòu)成圖。如圖6所示,實(shí)施例6的攝像光學(xué)系統(tǒng)從物體側(cè)起依次具有第1透鏡組G1、開 口光圈S、第2透鏡組G2、第3透鏡組G3、玻璃罩C、像面P。從物體側(cè)起依次,第1透鏡組Gl由將凸面朝向物體側(cè)的負(fù)凹凸透鏡Ll和雙凸正 透鏡L2的接合透鏡構(gòu)成,第2透鏡組G2由1塊雙凸正透鏡L3構(gòu)成,第3透鏡組G3由 1塊雙凹負(fù)透鏡L4構(gòu)成。如圖6所示,實(shí)施例6的攝像光學(xué)系統(tǒng)中,第1透鏡組Gl由具有接合面的2塊 透鏡構(gòu)成,能良好地校正軸上色差。進(jìn)而,接合面為相對(duì)于物體側(cè)呈現(xiàn)凸面形狀,由于 在接近光圈S的第2透鏡L2配置了低分散的透鏡,因而能抑制倍率色差的產(chǎn)生。另外, 第4透鏡組L4的物體側(cè)面相對(duì)于光圈呈同心形狀,能校正像面彎曲,還由于軸外光線的 入射角和折射角小,因而能抑制非點(diǎn)像差的產(chǎn)生,使得該產(chǎn)生較少。另外,關(guān)于第4透 鏡L4的像側(cè)面,在軸外為具有正折射力的形狀,能良好地校正畸變像差和非點(diǎn)像差。該實(shí)施例6的數(shù)值數(shù)據(jù)和各條件式分別在后面敘述。以下表示實(shí)施例1 6的攝像光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值數(shù)據(jù)。另外,f是整個(gè)系統(tǒng)的焦 距,F(xiàn)no是F編號(hào),ω是半視場(chǎng)角,rl、r2、…是各透鏡面的曲率半徑,dl、d2、… 是各透鏡面間的間隔,ndl、nd2、…是各透鏡的d線的折射率,vdl、vd2、…是d線 的色散系數(shù)。并且,可通過下式表示實(shí)施例1 6中使用的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的非球面形狀。Z = (h2/r)/[l+{l-(K+l) · (h/r)2}1/2]+A4Xh4+A6Xh6+A8Xh8+A10Xh1C1。其 中,r是非球面近軸曲率半徑,K是圓錐系數(shù),Ai(i = 4、6、8、10)是i次非球面系數(shù), h是距離光軸的高度,Z是距離光軸為高度h的非球面上的點(diǎn)與非球面的面頂?shù)那衅矫嬷?間的距離。
另外,在以下的數(shù)值數(shù)據(jù)之中,表示非球面系數(shù)的數(shù)值顯示為指數(shù),E表示10 次方(例如“E-01”表示“10的-1次方”)。其中,沒有標(biāo)記的非球面系數(shù)為0。另 外,*表示非球面。數(shù)值實(shí)施例1單位 mm面數(shù)據(jù)面序號(hào) rΓ 2.36212* 1.23713* -6.35494(光圈)①5* -5.00026* -0.82927* -1.03268* 2.01109 οο10 οο像面⑴非球面數(shù)據(jù)第1面K = -1.2096,Α4 = -1.1504Ε-02,Α6 = -6.3848Ε-03,Α8 = -1.0000Ε-03第2面K = 0.0438,Α4 = -7.9988Ε-02,Α6 = -7.2619Ε-02,Α8 = 5.0000Ε-04第3面K = -11.6497,Α4 = -2.8651Ε-02,Α6 = 2.7355Ε-04,Α8 = -6.2060Ε-04第5面K = 20.0000,第6面K = -3.0817, =-3.4874Ε-02第7面K = -4.5147, =9.8095Ε-05第8面K = -20.0000,Α4 = -4.0344Ε—02,Α6 = 8.0000Ε—03,Α8 = -1.2745Ε—03, AlO =6.8656Ε-05各種數(shù)據(jù)焦距3.7F 編號(hào) 2.8
11
dnd vd
0.591.6402 23.38
0.711.5330 55.69 0.1 0.58
0.94 1.5330 55.69 0.30
0.401.5330 55.69 0.33
0.551.5183 64.14 0.3
A4 = -7.0905E-02, A6 = -7.8009E-03,A8 = -9.3084E-02 A4 = -1.7421E-01, A6 = 1.5052E-02,A8 = 3.5992E-03,AlO
A4 = -1.7027E-01, A6 = -1.0000E-02, A8 = 1.0000E-04, AlO0155]
0156]
0157]
0158]
0159]
0160] 0161] 0162]
半視場(chǎng)角37° 數(shù)值實(shí)施例2 單位mm 面數(shù)據(jù) 面序號(hào) r 1* 2.1520
d
0.91
nd
1.5283
vd
56.45
2-2.0226 0.25 1.6402 23.38
3* -11.9286 0.1
0163]4(光圈)
0164]
0165]
0166]
5 6* 7* 8*
9①
10①
像面⑴ 非球面數(shù)據(jù)
-4.3878 -1.0851 -1.0590 10.2956
0.28 1.11 0.62 0.38 0.30 0.55 0.3
1.5886 30.21
1.6412 23.90
1.5183 64.14
0167]
0168]
0169]
0170]
0171]
0172]第1面
0173]K = -1.8517,A4 = 9.4524E-03,A6 = -2.1465E-03,A8 = -2.9327E-03
0174]第2面
0175]K = -3.4376,A4 = 1.1164E-02,A6 = -1.6374E-02,A8 = -8.0226E-03
0176]第3面
0177]K = -5.2611,A4 = -1.9814E-02,A6 = -2.4063E-03,A8 = -1.1128E-02
0178]第5面
0179]K = 22.5764,A4 = -8.7862E-02,A6 = -5.6463E-02,A8 = -7.0974E-02
0180]第6面
0181]K = -2.4840,A4 = -1.3771E-01,A6 = 3.5169E-03,A8 = -2.4686E-02
0182]第7面
0183]K = -2.5131,A4 = -1.1306E-01,A6 = -2.0534E-02,A8 = 6.4892E-03,AlO =5.3082E-04
0184]第8面0185]K = -232.0398,A4 = -3.2599E-02,A6 = 7.1004E-03,A8 = -9.0718E-04,
AlO =3.4309E-05
0186]各種數(shù)據(jù)
0187]焦距3.7
0188]F 編號(hào) 2.8
0189]半視場(chǎng)角37°
0190]數(shù)值實(shí)施例3
0191]單位 mm0192
0193
0194
0195
0196
0197
0198
0199
0200 0201 0202
0203
0204
0205
0206
0207
0208
0209
0210 0211 0212
0213
0214
0215
0216
0217
0218
面數(shù)據(jù)
面序號(hào)r d 1* 1.4190 0.10 2 1.0502 0.90 3* 5.6258 0.11 4(光圈)① 0.19 5* -8.6149 1.28 6* -1.0045 0.33 7* -0.8341 0.38 8* 306.4097 0.30 9 ① 0.55
nd vd 1.6402 23.38 1.5283 56.45
1.5886 30.21
1.6412 23.90
1.51836 4.14 100.3
像面
非球面數(shù)據(jù) 第1面
K = -0.0862,A4 = -1.7007E-03, A6 = 1.6591E-03,A8 = 7.7975E-04
第3面
K = -5.3491,A4 = -1.0768E-03,A6 = 1.3565E-03,A8 = -4.1494E-03
第5面
K = 45.5215,A4 = -7.5906E-02,A6 = 7.9125E-03,A8 = -2.5142E-01
第6面
K = -2.7848,A4 = -1.1954E-01,A6 = -2.2321E-04,A8 = -1.3306E-02
第7面
K = -2.6060, A4 = -1.
8455E-01, A6 =-1.0401E-02,A8 =-1.2958E-03,AlO = 4.9782E-04
第8面
K = -3.831E+05, A4 = -4.8512E-02,A6 = 1.0698E-02,A8 = -1.4181E-03,
AlO =5.3335E-05
各種數(shù)據(jù)
焦距3.7
F編號(hào)2.8
半視場(chǎng)角37°
數(shù)值實(shí)施例4
單位mm
面數(shù)據(jù)
面序號(hào)rdndvd
1* 1.72890.881.528356.45
2* -3.33870.101.640223.38
3* 10.91030.10
4(光圈)
0.14 1.38 1.5886 0.67 0.38
30.21
1.6412 23.90
1.5183 64.14
5 -4.5087 6* -1.1318 7* -1.1891 8* 10.2398 0.30
9① 0.55
100.3 像面
非球面數(shù)據(jù) 第1面
K = -1.1608,A4 = 2.7771E-02, A6 = 1.1015E-02,A8 = 2.6909E-03
第2面 K = -18.3926,A4 = -7.7303E—02,A6 = 0,A8 = -9.1173E—03
第3面
K = 54.3775,A4 = -8.2947E-03,A6 = -5.1992E-02,A8 = -1.2070E-02
第5面
K = 14.6735,A4 = -9.4106E-02,A6 = -4.5784E-02,A8 = -1.5287E-01
第6面
K = -2.2985,A4 = -8.9822E-02,A6 = 1.0786E-04,A8 = -7.1706E-03
第7面
K = -3.3189,A4 = -9.1252E-02,A6 = -1.2137E-03,A8 = 2.7849E-04 第8面 K = 19.5857,
A4 = -3.8961E-02, A6 = 6.1177E-03,A8 =-6.3729E-04,AlO
=4.8526E-07各種數(shù)據(jù)
焦距3.7
F編號(hào)2.8
半視場(chǎng)角37°
數(shù)值實(shí)施例5
單位mm
面數(shù)據(jù)
面序號(hào)rdndvd
Γ 2.17530.311.640223.38
2* 1.36590.571.528356.45
3* 1406.00300.15
4(光圈)①0.75
5* -3.04401.011.533055.69
6* -0.75280.21
7* -4.95560.381.576733.51
0.66
0.55 1.5183 64.14 0.3
81.1065
9①
10①
像面
非球面數(shù)據(jù) 第1面
K = -1.7479,A4 = -1.4490E-02,A6 = 2.6178E-03,A8 = 7.5479E-04
第2面
K = 0.6804,A4 = -2.7397E-01, A6 = 3.6597E-02,A8 = 1.4815E-02
第3面
K = 3.379E+06, A4 = -5.2022E-03,A6 = -2.6462E-02,A8 = 3.3012E-03
第5面
K = 9.0106,A4 = -8.9612E-02, A6 = 6.9516E-02,A8 = -1.2926E-01
第6面
K = -2.9878,A4 = -1.4344E-01,A6 = 2.8038E-02,A8 = 2.8038E-02,AlO =-2.2542E-02第7 面K = -109.5351,A4 = -4.6981E-02,A6 = -5.2149E-03,A8 = 2.3271E-03, AlO = -2.8606E-05第8 面K = -7.6967,A4 = -4.4993E-02,A6 = 8.0000E-03,A8 = -1.4687E-03,AlO =1.0444E-04各種數(shù)據(jù)
焦距3.6
F編號(hào)2.8
半視場(chǎng)角37°
數(shù)值實(shí)施例6
單位mm
面數(shù)據(jù)
面序號(hào) rdndvd
1*2.61040.471.640223.38
2*1.37850.931.533055.69
3*-5.43430.11
4(光圈)①0.40
5*17.67840.831.533055.69
6*-1.30990.44
7*-0.77060.381.533055.69
8*417.11720.30
9OO0.551.518364.14
10 ① 0.3像面 oo非球面數(shù)據(jù)第1 面K = -2.2343,A4 = -1.8606E-02,A6 = -7.2923E-03,A8 = -2.1910E-03第 2 面K = -0.1236,A4 = -6.8987E-02,A6 = 1.8223E-03,A8 = -1.1177E-02第3面K = 7.3261,A4 = -3.7187E-02,A6 = 3.8951E-03,A8 = 4.5930E-04第5面K = 23.0264,A4 = -6.3474E-02,A6 = -3.1497E-02,A8 = -3.1229E-02第6 面K = -3.1846,A4 = -1.6810E—01,A6 = -1.2112E—02,A8 = -2.1877E—02, AlO =-1.8140E-02第7面K = -1.3959,A4 = -1.5419E—01,A6 = -7.7440E-02, A8 = 1.5522E—03,AlO =4.7748E-03第8面K = 4.547E+04, A4 = -1.6999E-02,A6 = 8.0000E-03,A8 = -1.7786E-03, AlO =1.2567E-04各種數(shù)據(jù)焦距3.6F 編號(hào) 2.8半視場(chǎng)角37°條件式実施例1実施例2(1) 0.9 0.8(2) 0.8 1.0(3) -1.1 -1.3條件式実施例3実施例4(1) 0.5 0.8(2) 1.2 1.0(3) -1.2 -1.3(5) 0.1 0.1(6) 33 33條件式実施例5実施例6(1) 3.3 0.4(2) 0.2 1.7(3) -0.8 -1.5圖7 圖12分別表示實(shí)施例1 6的攝像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。并且,在球面像差圖、幀像差圖和倍率色差圖中,實(shí)線表示相對(duì)于C線的像差量(mm),虛線表示相對(duì)于 d線的像差量(mm),單點(diǎn)劃線表示相對(duì)于F線的像差量(mm)。在非點(diǎn)像差圖中,實(shí)線 S表示弧矢像面(mm),虛線M表示子午像面(mm)。另外,在畸變像差圖中,實(shí)線表 示相對(duì)于d線的畸變(% )。產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種廣角且大口徑,能抑制軸上和軸外的色差,并且還 能良好地校正像面彎曲、畸變像差等各種像差的小型攝像光學(xué)系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種攝像光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,該攝像光學(xué)系統(tǒng)從物體側(cè)起依次由具有正折射力的第1透鏡組、光圈、具有正折射 力的第2透鏡組以及具有負(fù)折射力的第3透鏡組構(gòu)成,上述第1透鏡組具有由第1透鏡和第2透鏡構(gòu)成的接合透鏡, 上述第2透鏡組具有第3透鏡, 上述第3透鏡組具有第4透鏡,關(guān)于上述第3透鏡,物體側(cè)面在軸上和軸外相對(duì)于物體側(cè)為凹面,像側(cè)面在軸上相 對(duì)于物體側(cè)為凸面、在軸外為具有1個(gè)以上拐點(diǎn)的非球面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,該攝像光學(xué)系統(tǒng)滿足如下條件 式⑴、(2)D2/D1 < 4 ... (1) 0.1 < R6/R7 < 1.5 ... (2) 其中,Dl是上述第3透鏡的像側(cè)面與上述第4透鏡的物體側(cè)面之間的軸上主光線的空氣換 算長(zhǎng)度,D2是上述第3透鏡的像側(cè)面與上述第4透鏡的物體側(cè)面之間的最高像高的軸外主光 線的空氣換算長(zhǎng)度,R6是上述第3透鏡的像側(cè)面的曲率半徑, R7是上述第4透鏡的物體側(cè)面的曲率半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,該攝像光學(xué)系統(tǒng)滿足如下 條件式(3)0.5 < IH/exp < 1.5 ... (3) 其中,exp是從最大視場(chǎng)角的出瞳位置到像面的距離,IH是像高。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的攝像光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,該攝像光學(xué)系 統(tǒng)滿足如下條件式(4)-0.1<A4<0、-1.0 < A6 < 0 …(4) 其中,r是非球面近軸曲率半徑, K是圓錐系數(shù),AKi = 4、6、8、10)是i次非球面系數(shù),h是距離光軸的高度,Z是距離光軸為高度h的非球面上的點(diǎn)與非球面的面頂上的切平面之間的距離, 而且,上述第4透鏡的物體側(cè)面的面形狀通過如下的非球面式來表示 Z = (h2/r)/[l+{l-(K+l) · (h/r)2} 1/2]+A4Xh4+A6 Xh6+A8 Xh8+Al0 Xh100
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的攝像光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,上述接合透鏡是在由塑料制成的上述第1透鏡上貼附作為樹脂層的上述第2透鏡而構(gòu) 成的,上述第1透鏡是正透鏡,上述樹脂層滿足如下條件式(5),且上述接合透鏡滿足如下條件式(6), 0.05<t<0.2 …(5) 20<v2-vl<40 ... (6) 其中,t是樹脂層厚度,Vl是上述樹脂層的色散系數(shù),v2是上述第1透鏡的色散系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種攝像光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,從物體側(cè)起依次由具有正折射力的第1透鏡組(G1)、光圈(S)、具有正折射力的第2透鏡組(G2)以及具有負(fù)折射力的第3透鏡組(G3)構(gòu)成,第1透鏡組(G1)具有由第1透鏡(L1)和第2透鏡(L2)構(gòu)成的接合透鏡,第2透鏡組(G2)具有第3透鏡(L3),第3透鏡組(G3)具有第4透鏡(L4),關(guān)于第3透鏡(L3),物體側(cè)面在軸上和軸外相對(duì)于物體側(cè)為凹面,像側(cè)面在軸上相對(duì)于物體側(cè)為凸面、在軸外為具有1個(gè)以上拐點(diǎn)的非球面。
文檔編號(hào)G02B13/18GK102016683SQ200980116298
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者內(nèi)田佳宏 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社