專利名稱:攝像透鏡以及攝像裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種攝像透鏡及攝像裝置,更詳細地涉及一種適合作為用于讀取原稿 圖像的讀取透鏡的攝像透鏡及具備該攝像透鏡的攝像裝置。
背景技術:
以往,公知有使用透鏡讀取原稿圖像,并使之在CCD (Charge Coupled Device)等 攝像元件上成像,將圖像信息信號化的圖像讀取裝置。由于這種圖像讀取裝置要求如實地 讀取原稿圖像的信息,所以用于讀取的攝像透鏡需要良好地校正像場彎曲或畸變
卜一〉3 等各種像差。并且,近年來,伴隨攝像元件的高密度化,期望更高分辨力的攝 像透鏡。尤其在讀取彩色原稿圖像時,優(yōu)選設計成按紅(R)、綠(G)、藍(B)的波段成像的圖 像在攝像元件的攝像面上大致一致,使各個圖像的對比度也變得相同。具體而言,縮小RGB 各色上的球面像差的偏差、軸上色像差、倍率的色像差,進而從圖像的中心遍及周邊使成像 位置一致(使像面一致),從而在寬的波長區(qū)域得到在攝像面上對比度比較高的圖像。作為使用在圖像讀取裝置中的攝像元件,線型傳感器(,〃 >寸)被廣泛應 用,通過線型傳感器掃描原稿圖像進行讀取的方式較多。這是因為,為了利用高分辨率讀取 原稿圖像需要提高攝像元件側的分辨能力,且通過對攝像元件的大小使用選擇性高的線型 傳感器,使向高分辨率的對應變得容易。另一方面,也有提出代替線型傳感器使用區(qū)域傳感器的圖像讀取裝置。近年來區(qū) 域傳感器中的攝像單元的高精細化進一步發(fā)展,正開發(fā)像素節(jié)距(C 7 f )接近1 μ m的攝 像元件,例如,1/3英寸的小型傳感器中具有從500萬像素到800萬像素的傳感器正在陸續(xù) 投入市場。通過使用這種高精細化傳感器,可以以與讀取寬度大的線型傳感器相同的高分 辨力來讀取原稿圖像。并且,由于通過使用區(qū)域傳感器不用掃描原稿圖像就可以一次讀取 圖像,所以也具有可以省略掃描結構,并促進裝置小型化的優(yōu)點。由于在如上述的圖像讀取裝置中對小型化的要求較強,因此也期望攝像透鏡本身 的緊湊化。在下述專利文獻1、2中,記載有可在圖像讀取裝置中使用的4片結構、3片結構 的圖像讀取透鏡。并且,下述專利文獻3、4中記載有4片結構的攝像透鏡,下述專利文獻5、 6中記載有3片結構的攝像透鏡。專利文獻1 日本專利公開2008-275783號公報專利文獻2 日本專利公開2009-53411號公報專利文獻3 日本專利公開2005-18041號公報專利文獻4 日本專利公開2007-122007號公報專利文獻5 日本專利公開2005-181596號公報專利文獻6 日本專利公開2007-133324號公報如上所述,在圖像讀取裝置用的攝像透鏡中,期望良好地校正各種像差,并且要求 具有可以與近年來的高像素化或高精細化的攝像元件對應的高光學性能。并且,為了圖像 讀取裝置的小型化,攝像透鏡的本身的小型化是當然,需要縮短該攝像透鏡的焦距而縮短 共軛長度(實際上是從原稿圖像到攝像元件的攝像面的距離)。[0014]在圖像讀取裝置中使用線型傳感器時,雖然對高分辨率化有利,但另一面由于攝 像元件尺寸大,所以無法縮小光學系統(tǒng)的成像倍率(無法提高縮小率),因此,無法縮短攝 像透鏡的焦距。并且,若在這種裝置中進行共軛長度的縮短,則光學系統(tǒng)的廣角化變明顯, 因此在以往的攝像透鏡中各種像差的校正變得不充分,難以以高分辨率進行原稿圖像的讀 取。在圖像讀取裝置使用區(qū)域傳感器時,由于成像倍率變小(縮小率變高),因此可以 縮小焦距而共軛長度的縮短也比較容易,從而可以使裝置小型化。但,用區(qū)域傳感器一次讀 取大的原稿圖像時,由于至該對角的長度為止也成為攝像范圍,所以攝像透鏡的廣角化不 充分時共軛長變長而產(chǎn)生無法謀求裝置小型化的不良情況。專利文獻1、2記載的透鏡系統(tǒng)中,F(xiàn)值大到5. 2 6,不能說可充分對應高精細化 像素。并且,透鏡系統(tǒng)本身也沒有被小型化,搭載于攝像裝置時需要大的攝像元件,所以無 法緊湊地構成裝置。專利文獻3、4記載的透鏡系統(tǒng)中,由于設想便攜終端用途,所以謀求了 小型化,F(xiàn)值充分小到2. 4 3. 0,能對應高分辨率。但,這些視角即使再大以全視角也只有 75°左右,因此用區(qū)域傳感器一次讀取大的原稿圖像時,廣角化變得不充分,無法謀求裝置 的小型化。專利文獻5、6記載的透鏡系統(tǒng)為小型,比專利文獻3、4記載的透鏡系統(tǒng)謀求了 廣角化,但任意一方色像差的校正都不充分,無法得到高分辨性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于,提供一種具有小的F值和高分辨 力,謀求充分的廣角化,可實現(xiàn)裝置的小型化的攝像透鏡以及具備該攝像透鏡的攝像裝置。本發(fā)明的第1攝像透鏡,其特征在于,從物側依次具備將凹面朝向物側的彎月形 狀的第1透鏡;正的第2透鏡;將凸面朝向像側的彎月形狀的負的第3透鏡;負的第4透 鏡,并構成為軸上光束的最外光線通過所述第4透鏡物側的面的點處的該面的法線在該面 的像側與光軸相交。在本發(fā)明的第1攝像透鏡中,優(yōu)選構成為軸上光束的最外光線通過第2透鏡的物 側的面的點處的該面的法線在比該面更靠近物側上與光軸相交。在本發(fā)明的第1攝像透鏡中,優(yōu)選滿足下述條件式(1)0. 25 < D/f < 4. 0. . . (1)其中,D為第1透鏡與第2透鏡光軸上的間隔,f整個系統(tǒng)的焦距。本發(fā)明的第2攝像透鏡,其特征在于,從物側依次配置第1透鏡組和第2透鏡組而 構成,第1透鏡組由將凹面朝向物側的彎月形狀的第1透鏡構成的、第2透鏡組的最靠物側 配置正的第2透鏡,第2透鏡組的最靠像側配置具有負的折射力的透鏡,第2透鏡組包含2 個以上至少一面為非球面的透鏡,并滿足下述條件式(1)0. 25 < D/f < 4. 0. . . (1)其中,D 為第1透鏡與第2透鏡的光軸上的間隔,[0030]f:整個系統(tǒng)的焦距。作為本發(fā)明的第2攝像透鏡的第2透鏡組,例如可以設為從物側依次具備,正的第 2透鏡、將凸面朝向像側的彎月形狀的負的第3透鏡、負的第4透鏡的結構。另外,在本發(fā)明的第1、第2攝像透鏡以及本發(fā)明的第2攝像透鏡的第2透鏡組的 一結構例中上述的關于第1透鏡的“將凹面朝向物側的彎月形狀”、關于第2透鏡的“正的”、 關于第3透鏡的“將凸面朝向像側的彎月形狀的負的”、關于第4透鏡的“負的”、關于配置 于第2透鏡組的最靠像側的透鏡的“負”是近軸區(qū)域中的概念。在本發(fā)明的第1以及第2攝像透鏡中,優(yōu)選滿足下述條件式(2) (5)。另外,作 為優(yōu)選的方式可以是滿足下述條件式O) (5)中的1個,或者也可以是滿足任意組合。0. 5 < dl/D < 4. 0. . . (2)α > 50° …(3)0. 8 < α /β < 3. 0. . . (4)0· 0 彡 I Z4 I / I Z5 | <0.5··· (5)其中,dl為第1透鏡的中心厚度,D為第1透鏡與第2透鏡光軸上的間隔,α為入射至第1透鏡物側的面的最大視角的光束的主光線與該主光線通過第1透 鏡的物側的面的點處的該面的法線之間的角度,β為從第1透鏡的像側的面出射的最大視角的光束的主光線與該主光線通過第1 透鏡的像側的面的點處的該面的法線之間的角度,Ζ4為第2透鏡的物側的面上的最大視角的光束的最外光線通過該面的點與第2透 鏡的物側的面頂點的切平面之間的光軸方向的距離,Ζ5為第2透鏡的像側的面上的最大視角的光束的最外光線通過該面的點與第2透 鏡的像側的面上的面頂點的切平面之間的光軸方向的距離。另外,關于上述α、β的“入射”,“出射”是設想光線從物側向像行進時的概念。并且,在本發(fā)明的第1及第2攝像透鏡中,也可以構成為第2透鏡在近軸區(qū)域成為 雙凸形狀。并且,在本發(fā)明的第1及第2攝像透鏡中,也可以構成為第2透鏡成為軸上光束 的最外光線通過第2透鏡的物側的面的點處的該面的法線在比該面更靠物側與光軸相交 的形狀。本發(fā)明的第2攝像透鏡的第2透鏡組具備如上述一結構例的第2透鏡、第3透鏡、 第4透鏡時,在本發(fā)明的第1及第2攝像透鏡中,優(yōu)選滿足下述條件(6)ν3 < 35. . . (6)其中,ν3為第3透鏡的d線的阿貝數(shù)。并且,本發(fā)明的第2攝像透鏡的第2透鏡組具備如上述一結構例的第2透鏡、第3 透鏡、第4透鏡時,優(yōu)選如下在本發(fā)明的第1及第2攝像透鏡中,第3透鏡的像側的面為非 球面,軸上光束的最外光線通過第3透鏡的像側的面的點處的該面的法線在比該面更靠物 側的第1點與光軸相交,5成視角的光束的最外光線通過第3透鏡的像側的面的點處的該面的法線在比第1點更靠物側的第2點處或與光軸相交,或者與光軸平行或在比第3透鏡的 像側的面更靠像側第3點處光軸相交,5成視角的光束的最外光線通過第3透鏡的像側的面 的點處的該面的法線在第2點與光軸相交時,最大視角的光束的最外光線通過第3透鏡的 像側的面的點處的該面的法線或在比第2點更靠物側與光軸相交或與光軸平行或在比第3 透鏡的像側的面更靠像側與光軸相交,5成視角的光束的最外光線通過第3透鏡的像側的 面的點處的該面的法線或與光軸平行或在第3點與光軸相交時,最大視角的光束的最外光 線通過第3透鏡的像側的面的點處的該面的法線在比該面更靠像側與光軸相交,并滿足下 述條件(7)。另外,在此所說的“最外光線”是指在第3透鏡的像側的面上的光線。-0. 25 < Z7m/f < -0. 03. . . (7)其中,Z7m為第3透鏡的像側的非球面上的各點與第3透鏡的像側的面頂點的切平面之 間的光軸方向的最長距離(Z7m的符號相對于第3透鏡的像側的面頂點的切平面,將物側的 距離設為負、像側的距離設為正),f為整個系統(tǒng)的焦距。另外,上述的“5成視角的光束”是指以最大視角的5成的視角入射的光束。并且, 關于上述Z7m的“非球面上的各點”是指在第3透鏡的像側的面上,從光軸到最大視角的光 束的最外光線通過的點的范圍的各點,即有效直徑內(nèi)的各點。例外,本發(fā)明的第2攝像透鏡的第2透鏡組具備如上述一結構例的第2透鏡、第3 透鏡、第4透鏡時,優(yōu)選在本發(fā)明的第1及第2攝像透鏡中,最大視角的光束的主光線通過 第4透鏡的物側的面的點處的該面的法線在比該面更靠物側與光軸相交,并優(yōu)選滿足下述 條件⑶0° < γ < 35° …(8)其中,γ為最大視角的光束的主光線通過第4透鏡的物側的面的點處的該面的法線與 光軸之間的角度。另外,Y設為在-90°彡Y <90°的范圍內(nèi)考慮的角度,最大視角的光束的主光 線通過第4透鏡的物側的面的點處的該面的法線在比該面更靠像側與光軸相交時,將γ的 符號設為正,與物側相交時,將、的符號設為負。在本發(fā)明的第1及第2攝像透鏡中,也可以構成為至少1個透鏡由玻璃材料構成。在本發(fā)明的第1及第2攝像透鏡中,優(yōu)選第4透鏡的物側的面為凸面。另外,在此 所說的“第4透鏡的物側的面為凸面”是近軸區(qū)域的概念。本發(fā)明的第1及第2攝像透鏡中,優(yōu)選在第1與第2透鏡之間配置有孔徑光闌,并 滿足下述條件式(9)0. 0 彡 d3/f < 0. 5. . . (9)其中,d3為孔徑光闌與第2透鏡的光軸上的間隔,f為整個系統(tǒng)的焦距。另外,在本發(fā)明的第1及第2攝影透鏡中,也可以將其構成為具有第1透鏡至少一 面的非球面且由聚烯烴類塑料材料構成。[0071]另外,本發(fā)明中的“軸上光束”、“5成視角的光束”、“最大視角的光束”是指根據(jù)規(guī) 格使光束入射至最大半徑的光束。并且,本發(fā)明中的某一個面上的“光束的最外光線”是指 包含于光束的光線中,成為光線與某一面的交點在與光軸垂直的方向上最遠離光軸的位置 的光線。另外,最大視角規(guī)定例如可以根據(jù)配置于攝像透鏡的像面的攝像元件的攝像面的 尺寸來決定。具體而言,攝像面為矩形且其對角長為2Y時,將最大像高設為Y、整個系統(tǒng)的 焦距設為f、則最大視角θ可以用以下的關系式表示。其中,存在無法忽視程度的畸變時, 優(yōu)選采用考慮畸變的像高。tan θ = Y/f本發(fā)明的攝像裝置,其特征在于,具備上述記載的本發(fā)明的攝像透鏡。依據(jù)本發(fā)明的第1攝像透鏡,可以提供如下攝像透鏡在最少4片的透鏡系統(tǒng)中,適當?shù)卦O定各透鏡的形狀和光焦度(〃 7 —),尤其,適 當?shù)卦O定第4透鏡的物側的面的形狀,所以具有小F值和高分辨力,可以對應近幾年的高像 素化和高精細化的攝像元件,并謀求充分的廣角化,不僅可以使透鏡系統(tǒng)小型化,而且可以
使裝置小型化。依據(jù)本發(fā)明的第2攝像透鏡,可以提供如下攝影透鏡適當?shù)卦O定構成第1透鏡組 的透鏡的形狀及第2透鏡組的光焦度配置,第2透鏡組具有2片以上非球面透鏡,且設為滿 足條件式(1),所以具有小F值和高分辨力且可以對應近幾年的高像素化和高精細化的攝 像元件、并謀求充分的廣角化,不僅可以使透鏡系統(tǒng)小型化,而且可以使裝置小型化。依據(jù)本發(fā)明的攝像裝置,因具備本發(fā)明的攝像透鏡,所以可以小型構成且可以在 寬視角進行拍攝,搭載近幾年的高像素化和高精細化的攝像元件而可以得到高分辨的圖 像。
圖IA是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的攝像透鏡的結構和光路的剖視圖。圖IB是用于說明條件式(5)的局部放大圖。圖IC是用于說明第3透鏡的非球面形狀的剖視圖。圖ID是用于說明第3透鏡的非球面形狀和條件式(7)的局部放大圖。圖2是用于說明本發(fā)明的其他結構例所涉及的攝像透鏡的第2透鏡的面形狀的主 要局部放大圖。圖3是表示本發(fā)明的實施例1的攝像透鏡的結構和光路的剖視圖。圖4是表示本發(fā)明的實施例2的攝像透鏡的結構和光路的剖視圖。圖5是表示本發(fā)明的實施例3的攝像透鏡的結構和光路的剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的實施例4的攝像透鏡的結構和光路的剖視圖。圖7是表示本發(fā)明的實施例5的攝像透鏡的結構和光路的剖視圖。圖8是表示本發(fā)明的實施例6的攝像透鏡的結構和光路的剖視圖。圖9是表示本發(fā)明的實施例7的攝像透鏡的結構和光路的剖視圖。圖10是表示本發(fā)明的實施例8的攝像透鏡的結構和光路的剖視圖。圖11是表示本發(fā)明的實施例9的攝像透鏡的結構和光路的剖視圖。[0093]圖12的圖12㈧‘圖 12(K是本發(fā)明的實施例1的攝像透鏡的各像差圖13的圖13㈧‘圖 13(Κ ,( 是本發(fā)明的實施例2的攝像透鏡的各像差圖,圖14的圖14㈧‘ 圖 14 (K ,是本發(fā)明的實施例3的攝像透鏡的各像差圖, 圖15的圖15㈧‘圖 15 (K ,是本發(fā)明的實施例4的攝像透鏡的各像差圖, 圖16的圖16(A)‘圖 16 (K 是本發(fā)明的實施例5的攝像透鏡的各像差圖, 圖17的圖17(A)‘ 圖 17(Κ是本發(fā)明的實施例6的攝像透鏡的各像差圖,圖18的圖18㈧‘圖 18 (K 是本發(fā)明的實施例7的攝像透鏡的各像差圖, 圖19的圖19㈧‘ 圖 19 (K , 是本發(fā)明的實施例8的攝像透鏡的各像差圖, 圖20的圖20(A)‘ 圖 20 (K是本發(fā)明的實施例9的攝像透鏡的各像差圖, 圖21是本發(fā)明的--實施方式所涉及的圖像讀取裝置的簡要結構圖。
圖22是本發(fā)明的其他實施方式所涉及的圖像讀取裝置的簡要結構圖。 圖中2-軸上光束,3-最大視角的光束,4-5成視角的光束,5、15_攝像元件,6、7、 8-最外光線,9-主光線,10、20_圖像讀取裝置,11-讀取透鏡,12-原稿,13、23_原稿載置 圖,14-光源,沈-反射鏡,Ll-第1透鏡,L2-第2透鏡,L3-第3透鏡,L4-第4透鏡,PP-光 學部件,St-孔徑光闌,Z-光軸。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。首先,參照圖IA 圖1D,對 本發(fā)明的第1實施方式所涉及的攝像透鏡進行說明。圖IA是表示關于本發(fā)明的一實施方 式所涉及的攝像透鏡的結構和光路的剖視圖,與后述的實施例1的攝像透鏡對應。在圖IA 中,左側為物側,右側為像側,來自位于規(guī)定的有限距離的物體的軸上光束2、最大視角的光 束3。圖IA所表示的結構例也兼有后述的本發(fā)明的第2實施方式所涉及的攝像透鏡的結 構,對于圖IA中的符號G1、G2,在第2實施方式的說明中后述。圖IB及圖ID是圖IA中所 示的攝像透鏡的局部放大圖。圖IC除了圖IA所示的攝像透鏡和光路以外還示出5成視角 的光束4??紤]攝像透鏡應用于攝像裝置的情況,在圖IA中也圖示配置于攝像透鏡的像面 Sim的攝像元件5。另外,將攝像透鏡應用于攝像裝置時,對應于安裝透鏡的攝相機側的結 構,優(yōu)選設置蓋波長低通濾光器或紅外線截止濾光器等。在圖IA中示出將設想這些的平行 平板形狀的光學部件PP配置于最靠像側的透鏡與攝像元件5 (像面Sim)之間的例子。本發(fā)明的第1實施方式所涉及的攝像透鏡,如圖IA所示,沿著光軸Z,從物側依次 具備將凹面朝向物側的彎月形狀的第1透鏡Ll ;正的第2透鏡L2 ;將凸面朝向像側的彎 月形狀的負的第3透鏡L3 ;負的第4透鏡L4。重視小型化時,優(yōu)選以極少透鏡片數(shù)構成,并 優(yōu)選如圖IA所示的例子,采用將透鏡片數(shù)設為4片的結構。圖IA所示的攝像透鏡還具備 配置于第1透鏡Ll與第2透鏡L2之間的孔徑光闌U。另外,圖示的孔徑光闌M并不一定 是表示大小或形狀,而是表示光軸Z上的位置。通過將第1透鏡Ll的物側的面設為凹形狀,尤其是對于包含于周邊部的光束的光 線,可以加大各光線通過第1透鏡Ll的物側的面的位置的該面的法線與各光線之間的角 度,因此可以實現(xiàn)廣角化。并且,通過將第1透鏡Ll設為彎月形狀,可以在像側的凸面消除 在物側的凹面產(chǎn)生的正的像場彎曲(像面灣曲)。這樣,可以說第1透鏡Ll是適于廣角化和像面校正的形狀。另外,若進行廣角化,則第1透鏡Ll的物側的凹面成為光焦度強的一 面。通過將第1透鏡Ll設為彎月形狀,并將第1透鏡Ll的像側的面設為凸面而使其具有 強的光焦度,可以用像側的光焦度的強的凸面消除在物側的光焦度的強的凹面產(chǎn)生的大的 正的像場彎曲。通過在第1透鏡Ll的像側配置正的第2透鏡L2,可以使以廣角的視角入射的軸外 光束向光軸側折射,而謀求小型化。通過將第3透鏡L3設為將凸面朝向像側的負彎月形透鏡,能夠在與正的第2透鏡 L2保持均衡的同時,容易良好地校正以球面像差為首的各種像差,并且有利于實現(xiàn)小F值 和高分辨力。如圖IA所示,本發(fā)明的第1實施方式所涉及的攝像透鏡,構成為軸上光束2的最 外光線6通過第4透鏡L4的物側的面的點處的該面的法線H4f,在該面的像側與光軸Z相 交。在圖IA中用虛線(點線)示出法線H4f,法線H4f與光軸Z的交點P4f位于比第4透鏡 L4的物側的面更靠像側。從軸上的物體出射通過第1透鏡Li、第2透鏡L2、第3透鏡L3的軸上光束作為會 聚光入射至第4透鏡L4。通過將第4透鏡構成為軸上光束2的最外光線6通過第4透鏡L4 的物側的面的點處的該面的法線H4f在該面的像側與光軸Z相交,尤其是對于軸上光束2中 通過光瞳直徑(瞳徑)大的區(qū)域的光線,可以較小地抑制入射至第4透鏡L4的物側的面 的會聚光束與各會聚光線通過第4透鏡L4的物側的面的各點處的各法線之間的角度。因 此,能夠在不使以第2透鏡L2的強的正光焦度(〃 7 —)和第3透鏡L3的強的負光焦度 均衡地校正后的球面像差較大地變化的情況下進行微調(diào),而使其會聚。另外,第4透鏡L4 為具有負的折射力(負> X )的透鏡,由此多少可以對從第4透鏡L4的像側的面射出的 光束賦與發(fā)散作用且可以在過剩(才一〃一)側校正球面像差,所以與使第4透鏡L4為具 有正的折射力的透鏡(正> X )時,能更容易將從整個系統(tǒng)的最靠像側的透鏡面到像面 Sim的距離(所謂的后焦點)取得更長。優(yōu)選第4透鏡L4的物側的面在近軸區(qū)域為凸面。通過這樣構成,在近軸區(qū)域中, 也能較小地抑制入射至第4透鏡L4的物側的面的會聚光線與各會聚光線通過第4透鏡L4 的物側的面的各點處的各法線之間的角度。因此,能夠在不使以第2透鏡L2的強的正的光 焦度和第3透鏡L3的強的負的光焦度平衡性良好地校正后的球面像差變化的情況下進行 微調(diào),并使其會聚。優(yōu)選第4透鏡L4在軸上光束通過的區(qū)域中為彎月形狀。優(yōu)選第4透鏡L4設為在 近軸區(qū)域將凸面朝向物側的彎月形狀,但是除此之外,也可以設為在近軸區(qū)域將凸面朝向 像側,而在軸上光束的最外光線通過的區(qū)域將凸面朝向物側的彎月形狀。通過將第4透鏡 L4構成為具有這種的彎月形狀,第4透鏡L4無需具有強的光焦度即可對諸像差在微調(diào)的同 時良好地進行校正。S卩,關于第4透鏡L4的像側的面,也優(yōu)選軸上光束2的最外光線6通過第4透鏡 L4的像側的面的點處的該面的法線(未圖示)在該面的像側與光軸Z相交地構成第4透鏡 L4。通過這樣構成,得到與上述的第4透鏡L4的物側的面相關的法線H4f在該面的像側與 光軸Z相交的結構相同的效果。并且,優(yōu)選本發(fā)明的第1實施方式所涉及的攝像透鏡具有下述結構。另外,作為優(yōu)選的方式,可以是任意1個的結構,或也可以是任意多個結構的組合。將第1透鏡Ll與第2透鏡L2的光軸上的間隔設為D、整個系統(tǒng)的焦距設為f時, 優(yōu)選本實施方式的攝像透鏡滿足下述條件式(1)。0. 25 < D/f < 4. 0. . . (1)若低于條件式(1)的下限,則由于第1透鏡Ll與第2透鏡L2的間隔變窄而對透 鏡的小型化有利,但入射至第2透鏡L2的軸外光束與光軸Z之間的角度變大,所以將從第 2透鏡L2到第4透鏡L4看做1個透鏡組時,產(chǎn)生在該透鏡組中也形成廣角透鏡的需要而 難以校正倍率的色像差或彗形像差、畸變(歪曲)像差。若超過條件式(1)的上限,則第1 透鏡Ll與第2透鏡L2的間隔變寬而透鏡系統(tǒng)變大。并且,若超過條件式(1)的上限,則可 抑制入射至第2透鏡L2的軸外光束與光軸Z之間的角度,所以可以良好地進行從第2透鏡 L2到第4透鏡L4的透鏡組中的像差校正,但第1透鏡Ll的像側的面的凸形狀的曲率半徑 的絕對值變大,光焦度變?nèi)?,所以難以校正產(chǎn)生于第1透鏡Ll的物側的強的凹面的像場彎 曲ο為了謀求透鏡系統(tǒng)的小型化,更優(yōu)選滿足下述條件式(1-1)。0. 25 < D/f < 2. 5. · · (1-1)為了實現(xiàn)進一步的透鏡系統(tǒng)的小型化和廣角化的同時,良好地校正倍率色像差、 彗形像差、畸變像差,更優(yōu)選滿足下述條件(1-2)。0. 5 < D/f < 1. 5. · · (1-2)將第1透鏡Ll的中心厚度設為dl、第1透鏡與第2透鏡L2的光軸上的間隔設為 D時,優(yōu)選本攝像透鏡中滿足下述條件式O)。0. 5 < dl/D < 4. 0. . . (2)條件式(2)是關于透鏡系統(tǒng)的小型化和像差校正的式。低于條件式O)的下限, 第1透鏡Ll與第2透鏡L2之間的間隔變寬而入射至第2透鏡L2的周緣光束(周縁光束) 與光軸Z之間的角度變小時,由于第1透鏡Ll的像側的面的凸形狀的曲率半徑的絕對值變 大,所以難以校正像場彎曲。若超過條件式O)的上限,則第1透鏡Ll的中心厚度變厚時, 透鏡就會變大,或者第1透鏡Ll與第2透鏡L2之間的間隔變窄時,由于入射至第2透鏡L2 的周緣光束與光軸Z之間的角度變大,所以難以校正各種像差。更優(yōu)選滿足下述條件式0-1)。通過滿足條件式的上限,可以謀求透鏡系 統(tǒng)進一步的小型化,可以避免第1透鏡Ll變得過厚而加工性降低。0. 5 < dl/D < 3. 0. . . (2-1)為了透鏡系統(tǒng)的更進一步的小型化和第1透鏡Ll的加工性,更進一步優(yōu)選滿足下 述條件式(2-2)。0. 5 < dl/D < 2. 0. . . (2-2)如圖IA所示,對于本攝像透鏡,將入射至第1透鏡Ll的物側的面的最大視角的光 束3的主光線9與該主光線9通過第1透鏡Ll的物側的面的點處的該面的法線Ha (用虛 線圖示)之間的角度設為α時,優(yōu)選本攝像透鏡滿足下述條件式(3)。a > 50° …(3)條件式(3)是用于謀求廣角化并實現(xiàn)裝置小型化的式。若低于條件式(3)的下 限,則無法實現(xiàn)透鏡系統(tǒng)充分的廣角化,如在課題項中所述,將這種攝像透鏡搭載于圖像讀取裝置時,難以進行圖像讀取裝置的小型化。若角度α逐漸變大,則在多個面光線通過的點處的面的法線與光線之間所形成 的角度變大,所以難以進行高階彗形像差的校正。從此,優(yōu)選角度α進一步滿足下述條件 式(3-1)。50° < α < 85° …(3-1)如圖IA所示,將入射至第1透鏡Ll的物側的面的最大視角的光束3的主光線9 與該主光線9通過第1透鏡Ll的物側的面的點處的該面的法線Ha (用虛線圖示)之間的 角度設為α時,并將從第1透鏡Ll的像側的面射出的最大視角的光束3的主光線9與該 主光線9通過第1透鏡Ll的像側的面的點處的該面的法線H0 (以虛線圖示)之間的角度 設為β時,優(yōu)選本攝像透鏡滿足下述條件式(4)0. 8 < α /β < 3· 0· · . (4)。條件式(4)是限制第1透鏡Ll的彎月形狀的式,是主要用于實現(xiàn)廣角化的同時良 好校正像場彎曲的式。若低于條件式的下限,則對廣角化有利,但在各方面中,光線通 過點處的面的法線與光線之間的角度變大,因此在周緣光束產(chǎn)生高階彗形像差,得不到高 分辨性。若超過條件式的上限,第1透鏡Ll的像側的面的凸形狀的曲率半徑的絕對 值就變大而不能充分地進行像場彎曲的校正。為了提高通過滿足條件式(4)得到的效果,更優(yōu)選滿足下述條件式(4-1)。1. 0 < α /β < 2. 0. . . (4-1)如圖IA所示的例子,本攝像透鏡的第2透鏡L2,可以構成為雙凸形狀。若將第2 透鏡L2設為雙凸透鏡,則更容易確保強的正的光焦度,因此對短焦點化和小型化有利。在 將第2透鏡L2在近軸區(qū)域設為雙凸形狀時可以期待這樣的效果。但,在近軸區(qū)域到最大視 角的光束3通過的區(qū)域的整個區(qū)域中設為雙凸形狀時,能夠對有助于成像的全光線給予會 聚作用,因此,對小型化變得更有利。并且,如圖2所示的例子,本攝像透鏡的第2透鏡L2也可以設為將軸上光束2的 最外光線9通過第2透鏡L2的物側的面的點處的該面的法線Ha在比該面更靠物側與光軸 相交的結構。圖2是后述實施例8的攝像透鏡的第2透鏡L2的主要局部放大圖,在圖2中 省略最大視角的光束3和比破斷線(破斷)更靠物側的光束的圖示。在圖2中,法線!^與 光軸之間的交點P2f位于比第2透鏡L2更靠物側。通過這樣構成,可以將在第2透鏡L2的 物側的面上的軸上光束2的最外光線通過第2透鏡L2的物側的面的點及其附近設為凹形 狀,并可以縮小各入射光線與面法線所成的角度,因此,在可以防止在該面光線向光軸側大 大彎曲,變得容易確保大的圖像圈(4 乂一 一々>)。另外,在第2透鏡L2的物側的面, 將從近軸區(qū)域到最大視角的光束3通過的區(qū)域的整個區(qū)域設為凹形狀時,更容易確保大的 圖像圈。第2透鏡L2采用,在近軸區(qū)域雙凸形狀的結構、在有效直徑(有効徑)整個區(qū)域 雙凸形狀的結構、軸上光束2的最外光線9通過第2透鏡L2的物側的面的點處的該面的法 線在比該面更靠物側與光軸Z相交的結構時,也優(yōu)選本攝像透鏡滿足下述條件式(5)0. 0 ^ Z4 I / I Z5 < 0. 5. . . (5)如圖IB所示,在此條件式(5)中,將第2透鏡L2的物側的面上的最大視角的光束 3的最外光線7通過該面的點與第2透鏡L2的物側的面頂點的切平面(接平面)之間的光軸方向的距離設為Z4、將第2透鏡L2的像側的面上的最大視角的光束3的最外光線7通 過該面的點與第2透鏡L2的像側的面頂點的切平面之間的光軸方向的距離設為Z5。圖IB 是包含在圖IA所示的攝像透鏡的孔徑光闌M、第2透鏡L2、第3透鏡L3、軸上光束2、最大 視角的光束3的局部放大圖。以下,關于Z4,將第2透鏡L2的物側的面頂點的切平面的位置設為基準,在第2透 鏡L2的物側的面上的最大視角的光束3的最外光線7通過該面的點比該基準位于更靠物 側時將Z4的符號設為負,在位于更靠像側時將Z4的符號設為正來說明。同樣,關于Z5,將 第2透鏡L2的像側的面頂點的切平面的位置設為基準,第2透鏡L2的像側的面上的最大 視角的光束3的最外光線7通過該面的點比該基準位于更靠物側時將Z5的符號設為負,位 于更靠像側時將Z5的符號設為正來說明。從小型化和像差校正的觀點出發(fā),優(yōu)選第2透鏡L2在近軸區(qū)域像側的面的曲率半 徑的絕對值小于物側的面的曲率半徑的絕對值。條件式( 是關于第2透鏡L2的形狀的 式,是用于防止周緣光束的彗形像差的劣化和球面像差的校正不足的式。Z4為正且|Z4|取較大值,且周緣光束的光線與其光線通過第2透鏡L2的物側的 面的點處的面的法線之間形成的角度變得過大,則產(chǎn)生高階彗形像差,無法得到高分辨性。 并且,若Z4為負且|Z4|取大值,且周緣光束的光線與該光線通過第2透鏡L2的物側的面的 點處的面的法線之間形成的角度變得過小時,則為了防止透鏡系統(tǒng)變大,需要使在第2透 鏡L2的像側的面使光線向光軸側較強地折射。這時,必須把周緣光束的光線與該光線通過 第2透鏡L2的像側的面的點處的面的法線之間的角度變大,因此,|Z5|取較大的值,依然 產(chǎn)生高階彗形像差,所以,不優(yōu)選。并且,若第2透鏡L2的像側的面的曲率半徑的絕對值變 小,則產(chǎn)生大的負的球面像差,校正變得困難。由此,通過在條件式(5)的范圍內(nèi)維持Z4和 Z5的值,可良好地進行像差的校正。將第2透鏡L2設為雙凸形狀且構成為滿足上述條件式( 時,可以抑制第2透鏡 L2的物側的面上的收斂作用變得過強,且抑制高階彗形像差而容易得到高分辨性。將第2透鏡L2構成為軸上光束2的最外光線9通過第2透鏡L2的物側的面的點 處的該面的法線在比該面更靠物側與光軸Z相交且滿足上述條件式(5)時,在軸上光束2 中,在第2透鏡L2的物側的面給予發(fā)散作用,因此,可以將透鏡系統(tǒng)與攝像元件5的距離取 得較大,也可以緩和考慮聚焦等的鏡身(鏡胴)形狀的機械性的制約。另外,在軸外光束中, 可以較大地加大入射至第2透鏡L2的物側的面上的光線與該光線通過第2透鏡L2的物側 的面的點處的該面的法線之間的角度,因此可以縮小第1透鏡Ll與第2透鏡L2的間隔,并 可以加大第1透鏡Ll的曲率半徑,可以加大包含第1透鏡Ll的深度的最大厚度而可以謀 取透鏡系統(tǒng)的總長的小型化。另外在此,“包含第1透鏡Ll的深度的最大厚度”是指第1透 鏡Ll的最靠物側的點到最靠像側的點的光軸方向的長度,是用于容納第1透鏡Ll所需的 空間的光軸方向的長度。將第3透鏡L3的d線上的阿貝數(shù)設為ν 3時,優(yōu)選本攝像透鏡滿足下述條件式 (6)。v3 < 35. . . (6)條件式(6)是關于第3透鏡L3材料的式,尤其是關于色像差的校正的式。若超過 條件式(6)的上限,則色像差的校正不足,例如在可見區(qū)域寬的波長域使用時,無法得到高分辨性。在本攝像透鏡中,優(yōu)選第3透鏡L3的像側的面為非球面。參照圖1C、圖1D,對第3 透鏡L3的像側的面的優(yōu)選的非球面形狀進行說明。另外,圖1C、圖ID是表示優(yōu)選方式的1 個例,如后所述,優(yōu)選的方式并不一定限于圖1C、圖ID中所示的方式。圖IC是表示攝像透 鏡、來自位于規(guī)定有限距離的物體的軸上光束2、最大視角的光束3及以最大視角的5成視 角入射的5成視角的光束4的圖。圖ID是包含孔徑光闌St、第2透鏡L2、第3透鏡L3的 局部放大圖。為了避免圖的復雜化,光線僅局部圖示最大視角的光束3的最外光線7、5成 視角的光束4的最外光線8、軸上光束2的最外光線6。另外,在此所說的最外光線6、7、8 是在第3透鏡L3的像側的面上的光線。如圖ID所示,將最大視角的光束3的最外光線7、5成視角的光束4的最外側光線 8、和軸上光束2的最外光線6通過第3透鏡L3的像側的面的點處的該面的法線(用虛線 圖示)分別設為H7, H8, H60而且,法線H7, H8, H6與光軸Z之間的交點分別設為P7、P8、P6。 在圖IC中用虛線示出這些3個法線及點P7、P8、P6,但在圖IC中,為了避免圖面的復雜化而 省略法線的符號。在本攝像透鏡中,優(yōu)選軸上光束2的最外光線6通過第3透鏡像側的面的點處的 該面的法線H6與光軸Z相交的點P6比第3透鏡L3的像側的面更靠物側。而且,優(yōu)選如下 5成視角的光束4的最外光線8通過第3透鏡L3的像側的面的點處的該面的法線H8如在 圖1C、圖ID中以P8所示,在比點P6更靠物側與光軸Z相交,或者與圖1C、圖ID中所示的方 式不同而與光軸Z平行或在比第3透鏡L3的像側的面更靠像側與光軸Z相交。優(yōu)選規(guī)定 第3透鏡L3的像側的面形狀以便使能夠得到這些優(yōu)選的方式。這樣,通過緩和軸外處的凸 形狀,可以使光束向從遠離光軸Z的方向折射,而可以確保大的圖像圈。例如,將攝像透鏡 應用于使用區(qū)域感應器的圖像讀取裝置時,圖像圈大的一方無需加長共軛長度即可讀取原 稿圖像,所以可貢獻于裝置的小型化。除了上述第3透鏡L3的像側的非球面形狀的結構以外,將第3透鏡L3的像側的 非球面上的各點與第3透鏡L3的像側的面頂點的切平面之間的光軸方向的最長距離設為 Z7m時,優(yōu)選本攝像透鏡滿足下述條件式(7)。其中,Z7m的符號相對于第3透鏡L3的像側 的面頂點的切平面,將物側的距離設為負、像側的距離設為正。-0. 25 < Z7m/f <-0. 03. · · (7)在圖ID例示Z7m。若低于條件式(7)的下限,則第3透鏡L3的像側的面的凸形狀 的緩和不足,周緣光束難以從光軸Z遠離,因此若不取長第3透鏡L3與第4透鏡L4之間的 間隔或透鏡系統(tǒng)與攝像元件5之間的間隔,則無法得到大的圖像圈且不合適于廣角化和小 型化。若超過條件式(7)的上限,則可以容易確保大的圖像圈,但周邊光線與該光線通過的 點處的面法線之間的角度變大,所以產(chǎn)生高階彗形像差,而難以進行校正。為了縮小整個系統(tǒng)的焦距,而更加謀求進一步的廣角化和小型化,需要在第3透 鏡L3的像側的面上使周緣光束向遠離光軸Z的方向折射。為此,關于最大視角的光束3的 最外光線7,優(yōu)選如下構成。上述法線H8與光軸Z相交的點P8比P6更靠物側時,優(yōu)選如下 最大視角的光束3的最外光線7通過第3透鏡L3的像側的面的點處的該面的法線H7,如在 圖1C、圖ID中以點P7所示那樣,或在比第3透鏡L3的像側的面更靠像側與光軸相交,或 與其在圖1C、圖ID中表示的狀態(tài)不同,在比點P8更靠物側與光軸Z相交或與光軸Z平行。并且,法線H8與光軸Z平行或在比第3透鏡L3的像側的面更靠像側與光軸Z相交時,優(yōu)選 最大視角的光束3的最外光線7通過第3透鏡L3的像側的面的點處的該面的法線H7與光 軸Z相交的點P7位于比第3透鏡L3的像側更靠像側。優(yōu)選這樣規(guī)定第3透鏡L3的像側 的面形狀,此時優(yōu)選進一步滿足下述條件式(7-1)。-0. 16 < Z7m/f <-0. 03. · · (7-1)并且,如圖IA所示,優(yōu)選本攝像透鏡的最大視角的光束3的主光線9通過第4 透鏡L4的物側的面的點處的該面的法線Hy (用虛線圖示)在比該面更靠像側與光軸Z 相交,另外,將最大視角的光束3的主光線9通過第4透鏡L4的物側的面的點處的該面 的法線Hy與光軸之間的角度設為Y時,還優(yōu)選滿足下述條件式(8)。另外,將γ設為 在-90° ^ γ <90°的范圍內(nèi)考慮的角度,最大視角的光束3的主光線6通過第4透鏡L4 的物側的面的點處的該面的法線Hy在比該面更靠像側與光軸Z相交時,將γ的符號設為 正,在物側相交時,Y的符號設為負。0° < γ < 35° …(8)條件式(8)是用于控制當攝像透鏡搭載于裝置且攝像元件配置于像面Sim上時 的、向攝像面的入射角,即入射至攝像面的光線與攝像面的法線之間的角度的式,是關于遠 心性(〒 > 七 > 卜U 7夕)的式。若向攝像面的入射角變得過大,則無法有效地確保光量 而對分辨率或光分布等有影響,所以需要留意。通過以最大視角的光束3的主光線9通過第4透鏡L4的物側的面的點處的該面 的法線Hy在該面的像側與光軸Z交差的方式構成,將主光線9通過的部分的第4透鏡L4 的物側的面設為凸形狀而控制向攝像面的入射角。若低于條件式(8),則向攝像面的入射角 的校正不足,所以需要采取將透鏡系統(tǒng)與攝像元件的距離設得較寬等措施,并且產(chǎn)生整個 系統(tǒng)的焦距變長等廣角化和小型化的障礙,所以不優(yōu)選。若超過條件式(8)的上限,法線與 光軸Z之間所成角度變大,則在周邊部的光束產(chǎn)生高階彗形像差,而無法得到高分辨性。為了良好地校正彗形像差以使得到高分辨力,更加優(yōu)選進一步滿足下述條件式 (8-1)。0° < γ < 25° …(8-1)最大視角的光束3的主光線6通過第4透鏡L4的物側的面的點處的該面的法線 Hy在比該面更靠物側與光軸Z相交時,在遠心性方面不利,但可以縮小包含第4透鏡L4的 深度的最大厚度,所以能貢獻于透鏡系統(tǒng)的總長的小型化。但是,Y取負值,其絕對值過大, 則第4透鏡L4的像側的面上的向攝像面的入射角的控制負擔增大,且第4透鏡L4的像側 的面的周邊部成為強的(強0 )凸形狀,所以在邊緣(二 〃)(邊厚度(縁肉))的確保和 成形性上變得不利。因此,最大視角的光束3的主光線6通過第4透鏡L4的物側的面的點 處該面的法線Hy在比該面更靠物側與光軸Z相交時,優(yōu)選滿足下述條件式(8’ )。-10° < γ < 0° · · · (8,)在本攝像透鏡中,優(yōu)選規(guī)定透鏡系統(tǒng)的F值,所謂決定透鏡系統(tǒng)的亮度的孔徑光 闌M配置于第1透鏡Ll與第2透鏡L2之間。此時,將孔徑光闌M與第2透鏡L2之間的 光軸上的間隔設為d3時,優(yōu)選滿足下述條件式(9)。0. 0 ^ d3/f < 0. 5. . . (9)條件式(9)是關于孔徑光闌乂與第2透鏡L2之間的間隔的式。若超過條件式(9)的上限,則在能夠縮小向攝像面的光線的入射角的方面較為良好,但是,入射至比孔徑光闌 St更靠像側的透鏡組的光線的光線高度變大,且各透鏡的有效直徑變大,而有悖于小型化。 并且,若要控制透鏡系統(tǒng)的光軸方向的總長,則第1透鏡Ll與孔徑光闌M之間的距離變得 較短,需要增大入射至孔徑光闌的最大視角的光束與光軸Z的角度。因此,必須加大第1透 鏡Ll的像側的面上的各光線與面法線的角度,若這樣,則會產(chǎn)生高階彗形像差而無法得到 高分辨率。在本攝像透鏡中,優(yōu)選整個系統(tǒng)的透鏡中至少1個透鏡由玻璃材料構成。攝像透鏡例如作為監(jiān)視用透鏡在直接與戶外空氣接觸的環(huán)境下使用時,優(yōu)選第1 透鏡Ll由玻璃材料構成。玻璃材料相比于塑料材料受濕氣或紫外線引起的影響小且不易 被劃傷,所以根據(jù)用途很有用。并且,第2透鏡L2擔負整個系統(tǒng)的大部分會聚作用,且具有強的正的折射力,所以 若短焦距化而進行廣角化,則曲率半徑的絕對值變得過小而容易產(chǎn)生高階像差。因為塑料 材料的折射率比較低,所以由塑料材料構成第2透鏡L2時,這種傾向就會變得顯著所以不 優(yōu)選。從而,將可以選擇高折射率的玻璃材料用于第2透鏡L2,從像差校正的觀點上來看也 是有用的。在第3透鏡L3使用玻璃材料時,因小阿貝(τ· 7《)數(shù)的材料的選擇度增大,所 以色像差校正的設計自由度提高,而可以提供更高分辨率的透鏡。在第4透鏡L4使用玻璃 材料時,與使用塑料材料時相比可以使用高折射率的材料,所以可縮小各光線與各光線通 過的面的點處的面的法線之間的角度,因此可以抑制高階球面像差和彗形像差的產(chǎn)生。在本攝像透鏡中,第1透鏡Ll可以構成為具有至少一面的非球面,且由聚烯烴類 塑料材料。從像差校正的觀點考慮優(yōu)選第1透鏡Ll具有非球面。將第1透鏡Ll的兩面設 為球面時,曲率半徑的絕對值變小而容易產(chǎn)生高階像差。并且,從設計的自由度的觀點考 慮,與塑料相比成形條件上優(yōu)選使用限制少的塑料材料。作為塑料材料,使用聚碳酸酯(-夂 U力一木4卜)或丙烯酸酯(7々U > )也能在設計上得到高性能,但是由于第1透鏡Ll 的透鏡外徑及厚度大型化,所以優(yōu)先選擇復折射(複屈折)等成形彎曲小的材料并優(yōu)選耐 氣候性良好的材料。使用塑料材料時,通過選擇聚炳烴類材料來滿足這些要求。作為聚炳 烴類塑料,例如可以舉出(注冊商標,ZEON CORPORATION制造)。在本攝像透鏡中,將比此孔徑光闌M更靠像側的多數(shù)透鏡作為1個透鏡組時,優(yōu) 選該透鏡組構成為2個以上至少一面為非球面的透鏡的。根據(jù)這種結構,因短焦點化即使 在透鏡的光軸近旁的曲率半徑的絕對值變小時,也能抑制像差的產(chǎn)生,尤其是可良好地抑 制高階像差而實現(xiàn)高光學性能。非球面透鏡的材料也可以使用塑料。塑料與玻璃相比具有 在成形條件上限制少且廉價的優(yōu)點。接著,對本發(fā)明的第2的實施方式所涉及的攝像透鏡進行說明。圖IA所示的攝像 透鏡也是本發(fā)明的第2實施方式所涉及的攝像透鏡的結構例。涉及本發(fā)明第2實施方式的 攝像透鏡,構成為如下方式從物側依次配置第1透鏡組G1、第2透鏡組G2而構成,第1透 鏡組Gl由將凹面朝向物側的彎月形狀的第1透鏡Ll構成,在第2透鏡組G2的最靠物側配 置正的第2透鏡L2,在第2透鏡組G2的最靠像側配置具有負的折射力的透鏡,第2透鏡組 G2包含2個以上至少一面為非球面的透鏡。通過由凹面朝向物側的彎月透鏡構成的第1透鏡Ll構成配置于物側的第1透鏡組G1,尤其是對于包含于周邊部的光束的光線,可以加大各光線通過第1透鏡Ll的物側的 面的位置上的該面的法線和各光線之間的角度,因此能實現(xiàn)廣角化。另外,通過將第1透鏡 Ll設為彎月形狀,可以利用像側的凸面消除在物側的凹面產(chǎn)生的正的像場彎曲。這樣,可以 說第1透鏡Ll是適于廣角化和像面的校正的形狀。另外,若進行廣角化,則第1透鏡Ll的 物側的凹面成為光焦度強的面。通過將第1透鏡Ll設為彎月形狀,將第1透鏡Ll的像側 的面設為凸面而使其具有強的光焦度,可以由像側的光焦度強的凸面消除在物側的光焦度 強的凹面上產(chǎn)生的大的正的像場彎曲。通過在第2透鏡組G2的最靠物側配置具有正的折射力的透鏡,可以謀求短焦點化 而有利于小型化。通過在第2透鏡組G2的最靠像側配置具有負的折射力的透鏡,可以對從 具有負的折射力的透鏡的像側的面射出的光束賦予若干發(fā)散作用,也可以在曝光過度側校 正球面像差,所以,與設為具有正的折射力的透鏡相比,容易將整個系統(tǒng)的從最靠像側的透 鏡面到像面Sim的距離(所謂的后焦距(力7才一力7 ))取得較長。通過第2透鏡組包含2片以上的非球面透鏡,因短焦點化光軸附近的曲率半徑的 絕對值變小時,也可以抑制像差的產(chǎn)生。尤其是,可以良好地抑制高階像差而實現(xiàn)高光學性 能。優(yōu)選包含于第2透鏡組G2的非球面透鏡由塑料構成。塑料玻璃具有在成形條件上限 制少且廉價的優(yōu)點。將第1透鏡Ll與第2透鏡L2的光軸上的間隔設為D、整個系統(tǒng)的焦距設為f時, 本發(fā)明的第2實施方式所涉及的攝像透鏡構成為滿足下述條件式(1)。通過滿足下述條件 式(1)而得到的作用效果與在第1的實施方式的說明中所述的作用效果相同。0. 25 < D/f < 4. 0. . . (1)本發(fā)明的第2實施方式所涉及的攝像透鏡在不與上述本實施方式的基本構成矛 盾的范圍內(nèi),可以采用第1實施方式所涉及的攝像透鏡中說明的優(yōu)選的構成或可采用的一 個結構,或任意的組合。如圖1A、圖2A所示,本發(fā)明的實施方式所涉及的攝像透鏡的第2透鏡組G2,可以 構成為從物側依次具備正的第2透鏡L2 ;將凸面朝向像側的彎月形狀的負的第3透鏡L3 ; 負的第4透鏡L4。謀求小型化及高分辨率時,第2透鏡組G2也可以設為上述第2透鏡L2 第4透鏡L4的3片結構。本發(fā)明的第2實施方式所涉及的攝像透鏡的第2透鏡組G2從物側依次具備上述 第2透鏡L2 第4透鏡L4時,可以采用第1實施方式所涉及的攝像透鏡中說明的關于第 2透鏡L2 第4透鏡L4中優(yōu)選的構成和可采用的一個結構,或任意的組合。另外,重視小型化時,第2透鏡組G2可以構成為由2片具有正的折射力的透鏡構 成?;蛘?,重視高性能時,第2透鏡組G2也可以構成為由4片以上的透鏡構成。接著,對本發(fā)明的攝像透鏡的數(shù)值實施例進行說明。將實施例1 實施例9的透 鏡剖視圖分別示于圖3 圖11。圖3 圖11中,左側為物側,右側為像側,也一并示出來自 處于規(guī)定有限距離的物體的軸上光束2、最大視角光束3、光學部件PP。圖3 圖11中圖示 的孔徑光闌M未必一定表示大小和形狀而是表示光軸Z上的位置。將實施例1的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)示于表1、規(guī)格數(shù)據(jù)示于表2、非球面數(shù)據(jù)示于 表3。同樣,將實施例2 9的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)、規(guī)格數(shù)據(jù)、非球面數(shù)據(jù)分別示于表4 表27。[0191]在各表的透鏡數(shù)據(jù)中,在Si欄示出將最靠物側的透鏡的面設為第1個隨著朝向像 側依次增加的第i個(i = 1、2、3、...)的面號碼,在ri欄示出第i個面的曲率半徑,在di 欄示出第i個面和第i+Ι個面的光軸Z上的面間隔。另外,曲率半徑的符號,將向物側凸時 設為正,向像側凸時設為負。并且,在透鏡數(shù)據(jù)中,在nej欄示出將最靠物側的透鏡設為第1個隨著朝向像側依 次增加的第j個(j = 1、2、3、...)光學要素對e線(波長M6. Inm)的折射率,在vdj欄示 出第j個光學要素對d線的阿貝數(shù)。另外,在透鏡數(shù)據(jù)中也包括示出孔徑光闌M及光學 部件PP。在相當于孔徑光闌M的面的面號碼的欄中在面號碼的后邊記載(孔徑光闌)。在各表的規(guī)格數(shù)據(jù)中示出實效F值、倍率、全視角及焦距。另外,在整個表中,作為 表中的長度單位使用“mm”,作為角度單位使用“度”。但是,這其中一例,即使比例擴大或比 例縮小光學系統(tǒng)也能得到相同的光學性能,因此可以使用其他的適當?shù)膯挝?。在各表的透鏡數(shù)據(jù)中,在非球面的面番號附加*號,作為非球面的曲率半徑示出 近軸曲率半徑(中心部的曲率半徑)的數(shù)值。在非球面的數(shù)據(jù)中,示出非球面的面號碼Si、 關于各非球面的非球面系統(tǒng)K、η次非球面系統(tǒng)to (n = 3、4、5、... 20)。這些非球面系數(shù), 對各非球面,將與光軸Z垂直的方向的高度設為y,將高度y的非球面的、離開面頂點的切平 面的光軸方向的距離設為Zf (y),將近軸曲率設為c,由以下非球面式表示非球面形狀時的 系數(shù)。Zf(y) = c · y2/[l+(l"K · c2 · y2)1/2]+ Σ Bn · y|n各表的非球面系統(tǒng)的數(shù)值“E-0m”(m:整數(shù))是指X 10_m,E+0m(m:整數(shù))是 指 X IOmO表1實施例1透鏡數(shù)據(jù)
SlridineiI/di-2.9062.3691.536256.0*2-3.1771.7243 (孔徑光闌)OO0.191 43.7151.8661.536256.0*5-1.0200.161*6-0.5330.4961.619725.5*7-0.9630.136*82.7001.0121.536256.0*92.3320.46610OO0.9801.518264.111OO0.40012(像面)OO表2實施例1規(guī)格數(shù)據(jù)
~實效F值 ~~2.90 倍率0.01554
全視角99.56
焦距2.64表3[0204]實施例1非球面數(shù)據(jù)
si1245K4.440167E-011.761642E-02-7.922949E+00-1.666496E+00B34.374097E-037.417176E-032.138380E-02-1.721023E-03B42.082558E-021.405933E-02-9.369831E-02-6.553326E-02B5-3.740713E-03-3.106935E-031.973614E-012.438639E-02B6-2.047297E-03-3.356754E-03-5.917016E-023.344983E-02B76.297823E-041.806605E-03-2.894470E-01-1.419011E-02B81.898982E-04-1.187840E-046.371661E-02-3.726984E-02B9-9.738164E-05-9.563998E-053.932081 E-Ol-5.516948E-02B101.120934E-051.714784E-05-2.431945E-015.459544E-02B110.000000E+00O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOB12O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOB130.000000E+00O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOB140.000000E+00O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOB15O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOB16O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOB17O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOB180.000000E+00O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOB190.000000E+00O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOB20O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OOsi6789K-8.513334E-01-2.064245E+00-2.684989E+00-6.745465E+00B31.310734E-011.297239E-013.565119E-02-7.016623E-02B4-2.677839E-01-4.846101E-01-2.473844E-016.987221 E-02B51.171004E+001.608233E+004.454533E-01-3.514078E-02B6-1.964801E+00-2.894153E+00-7.802235E-01-2.350114E-02B71.979829E+003.349725E+008.584581E-011.867939E-02B8-1.287951 E+00-2.281206E+00-5.134313E-013.678741E-03B93.969310E-018.233119E-011.581859E-01-3.381829E-03810-1.720727E-02-1.228772E-01-1.986559E-021.280555E-04B11O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OO-5.234309E-05-5.974397E-04B12O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OO1.391244E-053.068517E-04B13O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OO2.488355E-05-2.848771 E-05B14O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OO-1.040772E-067.024265E-05B15O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OO1.957723E-06-2.740078E-05B16O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OO-1.984393E-06-8.634792E-06B17O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OO-2.055124E-067.081806E-06B18O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OO-8.357583E-06-2.822986E-06B19O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OO7.823607E-068.590844E-07B20O.OOOOOOE+OOO.OOOOOOE+OO-1.658252E-06-1.121968E-0表4實施例2透鏡數(shù)據(jù)
權利要求1.一種攝像透鏡,其特征在于,從物側依次具備將凹面朝向物側的彎月形狀的第1透鏡、正的第2透鏡、將凸面朝向 像側的彎月形狀的負的第3透鏡、負的第4透鏡,軸上光束的最外光線通過所述第4透鏡的物側的面的點處的該面的法線在該面的像 側與光軸相交。
2.如權利要求1所述的攝像透鏡,其特征在于,軸上光束的最外光線通過所述第2透鏡的物側的面的點處的該面的法線在比該面更 靠物側處與光軸相交。
3.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于, 滿足下述條件式(1)0. 25 < D/f < 4. 0. . . (1) 其中,D為所述第1透鏡與所述第2透鏡的光軸上的間隔, f為整個系統(tǒng)的焦距。
4.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于, 滿足下述條件式O)0. 5 < dl/D < 4. 0. . . (2) 其中,dl為所述第1透鏡的中心厚度, D為所述第1透鏡與所述第2透鏡的光軸上的間隔。
5.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于, 滿足下述條件式(3)α > 50° …(3)其中,α為入射至所述第1透鏡的物側的面的最大視角的光束的主光線與該主光線通過所 述第1透鏡的物側的面的點處的該面的法線之間的角度。
6.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于, 滿足下述條件式0. 8 < α /β < 3. 0. . . (4) 其中,α為入射至所述第1透鏡的物側的面的最大視角的光束的主光線與該主光線通過所 述第1透鏡的物側的面的點處的該面的法線之間的角度,β為從所述第1透鏡的像側的面出射的最大視角的光束的主光線與該主光線通過所 述第1透鏡的像側的面的點處的該面的法線之間的角度。
7.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于, 所述第2透鏡為雙凸形狀,并且滿足下述條件式(5) 0. 0 ^ Ζ4 I / I Ζ5 < 0. 5. . . (5)其中,Ζ4為所述第2透鏡的物側的面上的最大視角的光束的最外光線通過該面的點與所述第2透鏡的物側的面頂點的切平面之間的光軸方向的距離,Z5為所述第2透鏡的像側的面上的最大視角的光束的最外光線通過該面的點與所述 第2透鏡的像側的面頂點的切平面之間的光軸方向的距離。
8.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于,軸上光束的最外光線通過所述第2透鏡的物側的面的點處的該面的法線在比該面更 靠物側處與光軸相交,并且滿足下述條件式(5) 0. 0 ^ Z4 I / I Z5 < 0. 5. . . (5) 其中,Z4為所述第2透鏡的物側的面上的最大視角的光束的最外光線通過該面的點與所述 第2透鏡的物側的面頂點的切平面之間的光軸方向的距離,Z5為所述第2透鏡的像側的面上的最大視角的光束的最外光線通過該面的點與所述 第2透鏡的像側的面頂點的切平面之間的光軸方向的距離。
9.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于, 滿足下述條件式(6)v3 < 35. . . (6) 其中,v3為所述第3透鏡的d線上的阿貝數(shù)。
10.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于, 所述第3透鏡的像側的面為非球面,軸上光束的最外光線通過所述第3透鏡的像側的面的點處的該面的法線在比該面更 靠物側的第1點與光軸相交,5成視角的光束的最外光線通過所述第3透鏡的像側的面的點處的該面的法線或在比 所述第1點更靠物側的第2點與光軸相交,或與光軸平行,或在比所述第3透鏡的像側的面 更靠像側的第3點與光軸相交,所述5成視角的光束的最外光線通過所述第3透鏡的像側的面的點處的該面的法線在 所述第2點與光軸相交時,最大視角的光束的最外光線通過所述第3透鏡的像側的面的點 處的該面的法線或在比所述第2點更靠物側與光軸相交,或與光軸平行,或在比所述第3透 鏡的像側的面更靠像側與光軸相交,所述5成視角的光束的最外光線通過所述第3透鏡的像側的面的點處的該面的法線與 光軸平行,或在所述第3點與光軸相交時,最大視角的光束的最外光線通過所述第3透鏡的 像側的面的點處的該面的法線在比該面更靠像側與光軸相交, 并且滿足下述條件式(7) -0. 25 < Z7m/f < -0. 03. . . (7) 其中,Z7m為所述第3透鏡的像側的非球面上的各點與所述第3透鏡的像側的面頂點的切平 面之間的光軸方向的最長距離, f為整個系統(tǒng)的焦距。
11.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于,最大視角的光束的主光線通過所述第4透鏡的物側的面的點處的該面的法線在比該 面更靠像側與光軸相交,并且滿足下述條件式(8) 0° < Y < 35° …(8) 其中,Y為最大視角的光束的主光線通過所述第4透鏡的物側的面的點處的該面的法線與 光軸之間的角度。
12.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于, 至少1個透鏡由玻璃材料構成。
13.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于, 所述第4透鏡的物側的面為凸面。
14.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于, 在所述第1透鏡與所述第2透鏡之間配置有孔徑光闌, 并且滿足下述條件(9)0. 0 ≤ d3/f < 0. 5. . . (9) 其中,d3為所述孔徑光闌與所述第2透鏡之間的光軸上的間隔, f為整個系統(tǒng)的焦距。
15.如權利要求1或2所述的攝像透鏡,其特征在于,所述第1透鏡具有至少一面的非球面,并且由聚烯烴類塑料材料構成。
16.一種攝像透鏡,其特征在于,從物側依次配置第1透鏡組和第2透鏡組而構成, 所述第1透鏡組由將凹面朝向物側的彎月形狀的第1透鏡構成, 在所述第2透鏡組的最靠物側配置正的第2透鏡,所述第2透鏡組的最靠像側配置負 透鏡,所述第2透鏡組包含2個以上至少一方的面為非球面的透鏡, 并滿足下述條件式(1) 0. 25 < D/f < 4. 0. . . (1) 其中,D為所述第1透鏡與所述第2透鏡的光軸上的間隔, F為整個系統(tǒng)的焦距。
17.如權利要求16所述的攝像透鏡,其特征在于,所述第2透鏡組從物側依次具備所述第2透鏡、將凸面朝向像側的彎月形狀的負的第 3透鏡、負的第4透鏡。
18.一種攝像裝置,其特征在于,具備權利要求1至17中的任一項所述的攝像透鏡。
專利摘要本實用新型提供一種攝像透鏡以及攝像裝置,該攝像透鏡從物側依次具備將凹面朝向物側的彎月形狀的第1透鏡(L1);正的第2透鏡(L2);將凸面朝向像側的彎月形狀的負的第3透鏡(L3);負的第4透鏡(L4)。攝像透鏡構成為軸上光束2的最外光線6通過第4透鏡(L4)的物側的面的點處的該面的法線H4f在該面的像側與光軸Z相交。在該攝像透鏡中,具有小F值和高分辨率,謀求充分的廣角化,并能使裝置小型化。
文檔編號G02B13/00GK201917706SQ20102057837
公開日2011年8月3日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權日2009年10月20日
發(fā)明者森將生 申請人:富士膠片株式會社