廣角透鏡及攝像裝置制造方法
【專利摘要】攝像透鏡(10)包括從物體側(cè)向成像側(cè)依次配置的、具備負(fù)的放大倍數(shù)的第1組透鏡(11)、具備正的放大倍數(shù)的第2組透鏡(12)、具備負(fù)的放大倍數(shù)的第3組透鏡(13)、以及具備正的放大倍數(shù)的第4組透鏡(14)。將全透鏡系的焦距標(biāo)注為f、將第2組透鏡(12)的焦距標(biāo)注為ff2時(shí)，由于滿足1.0≤ff2/f≤2.0，所以能夠較短地抑制透鏡系的全長，也能夠抑制像面彎曲。另外，第2組透鏡(12)、第3組透鏡(13)、第4組透鏡(14)各自的物體側(cè)透鏡面及成像側(cè)透鏡面具備非球面形狀，所以，攝像透鏡(10)清晰地構(gòu)成。
【專利說明】廣角透鏡及攝像裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及由四個至六個透鏡構(gòu)成的小型的、高分辨率的廣角透鏡搭載及該廣角 透鏡的攝像裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 搭載于車載用的攝像機(jī)和監(jiān)視攝像機(jī)等的廣角透鏡記錄于專利文獻(xiàn)1中。相同文 獻(xiàn)中的廣角透鏡包括從物體側(cè)向成像側(cè)順序配置的、具備負(fù)的放大倍數(shù)的第1透鏡、具備 正的放大倍數(shù)的第2透鏡、具備負(fù)的放大倍數(shù)的第3透鏡及具備正的放大倍數(shù)的第4透鏡。 相同文獻(xiàn)中的廣角透鏡具備65°左右的對角視角。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2009-14947號公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明所要解決的課題
[0007] 對搭載于車載用的攝像機(jī)和監(jiān)視攝像機(jī)等的攝像裝置中的廣角透鏡要求小型化 的同時(shí)，也伴隨著搭載于這些攝像裝置的攝像單元的像素的增大，要求更高的分辨率。在 此，為了提高廣角透鏡的分辨率，有必要比以往更加抑制像面彎曲等的像差。
[0008] 鑒于這點(diǎn)，本發(fā)明的課題在于提供小型化且更高分辨率的廣角透鏡。另外，提供搭 載這種廣角透鏡的攝像裝置。
[0009] 用于解決課題的方法
[0010] 為了解決上述課題，本發(fā)明的廣角透鏡由以下透鏡包括從物體側(cè)向成像側(cè)依次配 置的、具備負(fù)的放大倍數(shù)的第1組透鏡、具備正的放大倍數(shù)的第2組透鏡、具備負(fù)的放大倍 數(shù)的第3組透鏡、以及具備正的放大倍數(shù)的第4組透鏡，
[0011] 上述第1組透鏡由具備負(fù)的放大倍數(shù)的一個透鏡或者各自具備負(fù)的放大倍數(shù)的 兩個透鏡構(gòu)成，
[0012] 上述第2組透鏡由具備正的放大倍數(shù)的一個透鏡或者各自具備正的放大倍數(shù)的 兩個透鏡構(gòu)成，
[0013] 上述第3組透鏡由具備負(fù)的放大倍數(shù)的一個透鏡構(gòu)成，
[0014] 上述第4組透鏡由具備正的放大倍數(shù)的一個透鏡構(gòu)成，
[0015] 構(gòu)成上述第1組透鏡的透鏡在成像側(cè)透鏡面具備凹形狀，
[0016] 在上述第2組透鏡中，鄰接配置于上述第3組透鏡的透鏡在成像側(cè)透鏡面具備凸 形狀；
[0017] 上述第3組透鏡在物體側(cè)透鏡面具備凹形狀，
[0018] 構(gòu)成上述第2組透鏡、上述第3組透鏡、上述第4組透鏡的透鏡中的至少一個透鏡 的物體側(cè)透鏡面及成像側(cè)透鏡面中的至少一側(cè)的透鏡面為非球面形狀；
[0019] 在將全透鏡系的焦距標(biāo)注為f、將上述第2組透鏡的焦距標(biāo)注為ff2時(shí)，滿足以下 的條件式（1)，
[0020] 1.0^ ff2/f ^ 2. 0 (1)
[0021] 本發(fā)明的廣角透鏡，由于滿足條件式（1)，能夠較短地抑制透鏡系全長的同時(shí)，也 能夠抑制像面彎曲。另外，由于在構(gòu)成第2組透鏡、第3組透鏡、第4組透鏡的透鏡中具備 非球面形狀，所以容易增大數(shù)值孔徑。在此，超過條件式（1)的上限值時(shí)，像面彎曲在正側(cè) 增大，其修正困難。另外，超過條件式（1)的下限值時(shí)，像面彎曲在負(fù)側(cè)增大，其修正困難。 另外，超過條件式（1)的上限值時(shí)，由于第2組透鏡的正的放大倍數(shù)相對性地變?nèi)?，所以較 短地抑制透鏡系全長變得困難。并且，所謂的廣角透鏡是對角視角為60°以上的攝像透鏡。
[0022] 在本發(fā)明中，在將上述第3組透鏡的焦距標(biāo)注為ff3時(shí)，優(yōu)選滿足以下的條件式 ⑵。
[0023] -2. 0 ^ ff2/ff3 ^ -1. 0 (2)
[0024] 條件式（2)的上限值是用于抑制色像差的條件。超過條件式（2)的上限值時(shí)，相 對于具備凸形狀的第2組透鏡的正的放大倍數(shù)，具備凹形狀的第3透鏡的負(fù)的放大倍數(shù)很 弱，所以，色像差增大，其修正困難。因此，為了抑制色像差，將上限規(guī)定為-1.0以下。條件 式（2)的下限值抑制像面彎曲的同時(shí)，也是用于抑制透鏡系全長的條件。超過條件式（2)的 下限值時(shí)，相對于具備凸形狀的第2組透鏡的正的放大倍數(shù)，具備凹形狀的第3透鏡的負(fù)的 放大倍數(shù)過強(qiáng)，所以，會引起像面彎曲的增大。因此，為了抑制像面彎曲將下限規(guī)定為-2.0 以上。另外，超過條件式（2)的下限值時(shí)，第2組透鏡的正的放大倍數(shù)相對于第3組透鏡負(fù) 的放大倍數(shù)變?nèi)?，所以，較短地抑制透鏡系的全長變得困難。在此，關(guān)于條件式（2)，通過將 其范圍規(guī)定為-1.9以上且-1.3以下，能夠取得色像差與像面彎曲的平衡。
[0025] 在本發(fā)明中，將上述第4組透鏡的焦距標(biāo)注為ff4時(shí)，優(yōu)選滿足以下的條件式（3)。
[0026] 0. 5 ^ ff4/f ^ 2. 0 (3)
[0027] 條件式（3)是用于抑制像面彎曲的條件。即，超過條件式（3)的上限值時(shí)，像面彎 曲在正側(cè)變大，其修正變得困難。超過條件式（3)的下限值時(shí)，像面彎曲在負(fù)側(cè)變大，其修 正變得困難。因此，為了更有效地抑制像面彎曲，將其范圍規(guī)定為〇. 5以上2. 0以下。在此， 關(guān)于條件式（3)，通過將其范圍規(guī)定為0. 7以上1. 7以下，取得像面的平衡。
[0028] 在本發(fā)明中，為了良好地修正色像差，優(yōu)選上述第2組透鏡具備色散系數(shù)為40以 上的透鏡，上述第3組透鏡具備色散系數(shù)為35以下的透鏡。
[0029] 在本發(fā)明中，能夠采用對角視角為100°以上的結(jié)構(gòu)。S卩，即使在像這樣的視角大 的廣角透鏡中，也能夠抑制像面彎曲。
[0030] 其次，本發(fā)明的攝像裝置將具備上述廣角透鏡、在上述廣角透鏡的焦點(diǎn)位置配置 的攝像單元作為特征。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明，由于廣角透鏡為高分辨率，作為攝像單元通過采用像素高的攝像單 元，能夠?qū)z像裝置變?yōu)楦叻直媛实难b置。另外，由于將廣角透鏡的全長變短，因此能夠?qū)?攝像裝置小型化。
[0032] 發(fā)明效果
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的廣角透鏡，能夠較短地抑制透鏡系全長的同時(shí)，能夠抑制像面彎曲 的發(fā)生。另外，容易增大數(shù)值孔徑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034] 圖1是適用本發(fā)明的實(shí)施例1的攝像透鏡的構(gòu)成圖。
[0035] 圖2A是圖1的攝像透鏡的軸上色像差圖。
[0036] 圖2B是圖1的攝像透鏡的橫像差圖。
[0037] 圖2C是圖1的攝像透鏡的像面彎曲圖。
[0038] 圖2D是圖1的攝像透鏡的歪曲像差圖。
[0039] 圖3是適用本發(fā)明的實(shí)施例2的攝像透鏡的構(gòu)成圖。
[0040] 圖4A是圖3的攝像透鏡的軸上色像差圖。
[0041] 圖4B是圖3的攝像透鏡的橫像差圖。
[0042] 圖4C是圖3的攝像透鏡的像面彎曲圖。
[0043] 圖4D是圖3的攝像透鏡的歪曲像差圖。
[0044] 圖5是適用本發(fā)明的實(shí)施例3的攝像透鏡的構(gòu)成圖。
[0045] 圖6A是圖5的攝像透鏡的軸上色像差圖。
[0046] 圖6B是圖5的攝像透鏡的橫像差圖。
[0047] 圖6C是圖5的攝像透鏡的像面彎曲圖。
[0048] 圖6D是圖5的攝像透鏡的歪曲像差圖。
[0049] 圖7是適用本發(fā)明的實(shí)施例4的攝像透鏡的構(gòu)成圖。
[0050] 圖8A是圖7的攝像透鏡的軸上色像差圖。
[0051] 圖8B是圖7的攝像透鏡的橫像差圖。
[0052] 圖8C是圖7的攝像透鏡的像面彎曲圖。
[0053] 圖8D是圖7的攝像透鏡的歪曲像差圖。
[0054] 圖9是適用本發(fā)明的實(shí)施例5的攝像透鏡的構(gòu)成圖。
[0055] 圖10A是圖9的攝像透鏡的軸上色像差圖。
[0056] 圖10B是圖9的攝像透鏡的橫像差圖。
[0057] 圖10C是圖9的攝像透鏡的像面彎曲圖。
[0058] 圖10D是圖9的攝像透鏡的歪曲像差圖。
[0059] 圖11是搭載攝像透鏡的攝像裝置的說明圖。

【具體實(shí)施方式】
[0060] 以下，參照附圖，說明適用本發(fā)明的攝像透鏡。
[0061] (實(shí)施例1)
[0062] 圖1是實(shí)施例1中的攝像透鏡的構(gòu)成圖。如圖1所示，攝像透鏡10包括從物體側(cè) 向成像側(cè)依次配置的、具備負(fù)的放大倍數(shù)的第1組透鏡11、具備正的放大倍數(shù)的第2組透鏡 12、具備負(fù)的放大倍數(shù)的第3組透鏡13、以及具備正的放大倍數(shù)的第4組透鏡14。本例的攝 像透鏡10由四個透鏡構(gòu)成，第1組透鏡11由一個第1透鏡111構(gòu)成，第2組透鏡12由一 個第2透鏡121構(gòu)成，第3組透鏡13由一個第3透鏡131構(gòu)成，第4組透鏡14由一個第4 透鏡141構(gòu)成。在第1組透鏡11和第2組透鏡12間，S卩，在第1透鏡111和第2透鏡121 間配置光圈17,在第4透鏡141成像側(cè)配置外罩玻璃18。成像面19位于與外罩玻璃18拉 開間隔的位置。
[0063] 第1透鏡111的物體側(cè)透鏡面111a具備平面形狀，成像側(cè)透鏡面111b具備凹形 狀。第2透鏡121的物體側(cè)透鏡面121a及成像側(cè)透鏡面121b各自具備凸形狀。第3透鏡 131的物體側(cè)透鏡面131a具備凹形狀，成像側(cè)透鏡面131b具備凸形狀。第4透鏡141的物 體側(cè)透鏡面141a及成像側(cè)透鏡面141b各自具備凸形狀。
[0064] 將攝像透鏡10的數(shù)值孔徑標(biāo)注為Fno.、將半視角標(biāo)注為ω、將透鏡直徑的全長標(biāo) 注為L,這些值為以下數(shù)值。
[0065] Fno. = 2
[0066] ω = 57. 5。
[0067] L = 12. 303mm
[0068] 另外，將全透鏡系的焦距標(biāo)注標(biāo)注為f，將第1組透鏡11(第1透鏡111)的焦距 標(biāo)注為ffl、將第2組透鏡12 (第2透鏡121)的焦距標(biāo)注為ff2、將第3組透鏡13 (第3透 鏡131)的焦距標(biāo)注為fT3、將第4組透鏡14(第4透鏡141)的焦距標(biāo)注為fT4,這些值為 以下的數(shù)值。
[0069] f = 1. 9748
[0070] ff 1 = -7. 394
[0071] ff2 = 2. 019
[0072] ff3 = -1. 089
[0073] ff4 = 1. 545
[0074] 在此，本例的攝像透鏡10,滿足以下條件式⑴?（3)。
[0075] 1.0^ ff2/f ^ 2. 0 (1)
[0076] -2. 0 ^ ff2/ff3 ^ -1. 0 (2)
[0077] 0. 5 ^ ff4/f ^ 2. 0 (3)
[0078] gp，ff2/f = 1. 02, ff2/fT3 = -1. 85, ff4/f = 0· 78。
[0079] 本例的攝像透鏡10滿足條件式（1)，所以，能夠較短地控制透鏡系的全長，抑制像 面的彎曲。即，當(dāng)超過條件式（1)的上限值時(shí)，像面彎曲在正側(cè)增大而導(dǎo)致其修正困難。當(dāng) 超過條件式（1)的下限值時(shí)，像面彎曲在負(fù)側(cè)增大而導(dǎo)致其修正困難。另外，當(dāng)超過條件式 (1)的上限值時(shí)，第2組透鏡12的正的放大倍數(shù)相對變?nèi)酰?，較短的抑制透鏡系的全長 變得困難。
[0080] 另外，攝像透鏡10滿足條件式（2)，所以，一面抑制色像差，一面能夠較短地控制 透鏡系的全長、抑制像面彎曲。即，當(dāng)超過條件式（2)的上限值時(shí)，相對于具備凸形狀的第 2組透鏡12的正的放大倍數(shù)，具備凹形狀的第3透鏡131的負(fù)的放大倍數(shù)過于微弱，所以， 色像差增大，其修正困難。因此，為了抑制色像差，將上限規(guī)定為-1.0以下。條件式（2)的 下限值抑制像面彎曲的同時(shí)，是用于抑制透鏡系全長的條件。當(dāng)超過條件式（2)的下限值 時(shí)，相對于具備凸形狀的第2組透鏡12的正的放大倍數(shù)，具備凹形狀的第3透鏡131的負(fù) 的放大倍數(shù)過大，引起像面彎曲增大。因此，為了抑制像面彎曲將下限規(guī)定為2.0以上。另 夕卜，當(dāng)超過條件式（2)的下限值時(shí)，第2組透鏡12的正的放大倍數(shù)相對于第3組透鏡13的 負(fù)的放大倍數(shù)變?nèi)?，所以，較短地控制透鏡系的全長變得困難。在此，關(guān)于條件式（2)，通過 將其范圍規(guī)定為-1.9以上且-1.3以下，能夠取得色像差與像面彎曲間的平衡。
[0081] 而且，攝像透鏡10滿足條件式（3)，所以，能更有效地抑制像面彎曲。即，當(dāng)超過條 件式（3)的上限值時(shí)，像面彎曲在正側(cè)變大，其修正困難。當(dāng)條件式（3)為下限值以上時(shí)， 像面彎曲在負(fù)側(cè)變大，其修正困難。因此，為了更有效抑制像面彎曲，將其范圍規(guī)定為0.5 以上且2. 0以下。在此，關(guān)于條件式（3)，通過將其范圍規(guī)定為0. 7以上且1. 7以下，取得像 面的平衡。
[0082] 另外，在本例中，將第2組透鏡12(第2透鏡121)的色散系數(shù)標(biāo)注為vd2、將第3 組透鏡13(第3透鏡131)的色散系數(shù)標(biāo)注為vd3時(shí)，滿足以下條件式（4)和條件式（5)。
[0083] v d2 彡 40 (4)
[0084] v d3 彡 35 (5)
[0085] 在本例中，v d2 = 52、v d3 = 23. 4。該結(jié)果，在攝像透鏡10中，以由低分散材料 構(gòu)成的第2透鏡121和由高分散材料構(gòu)成的第3透鏡131相鄰的方式配置，所以，能夠?qū)⑸?像差良好地修正。
[0086] 其次，表1A表示攝像透鏡10的各透鏡面的透鏡數(shù)據(jù)。在表1A中，以從物體側(cè)列 舉的順序特別規(guī)定各透鏡面。標(biāo)注星號的透鏡面為非球面。在本例中，第2透鏡121 (第2 組透鏡12)、第3透鏡131 (第3組透鏡13)、第4透鏡141 (第4組透鏡14)的各自的物體 側(cè)透鏡面121a、131a、141a以及成像側(cè)透鏡面121b、131b、141b具備非球面形狀。S為光圈 17。并且，9面及10面為外罩玻璃18的玻璃面。曲率半徑以及間距的單位是毫米。
[0087] [表 1A]
[0088]

【權(quán)利要求】
1. 一種廣角透鏡，其特征在于， 包括從物體側(cè)向成像側(cè)依次配置的、具備負(fù)的放大倍數(shù)的第1組透鏡、具備正的放大 倍數(shù)的第2組透鏡、具備負(fù)的放大倍數(shù)的第3組透鏡、以及具備正的放大倍數(shù)的第4組透 鏡， 上述第1組透鏡由具備負(fù)的放大倍數(shù)的一個透鏡或分別具備負(fù)的放大倍數(shù)的兩個透 鏡構(gòu)成， 上述第2組透鏡由具備正的放大倍數(shù)的一個透鏡或分別具備正的放大倍數(shù)的兩個透 鏡構(gòu)成， 上述第3組透鏡由具備負(fù)的放大倍數(shù)的一個透鏡構(gòu)成， 上述第4組透鏡由具備正的放大倍數(shù)的一個透鏡構(gòu)成， 構(gòu)成上述第1組透鏡的透鏡在成像側(cè)透鏡面上具備凹形狀， 在上述第2組透鏡中，鄰接配置于上述第3組透鏡的透鏡在成像側(cè)透鏡面上具備凸形 狀， 上述第3組透鏡在物體側(cè)透鏡面上具備凹形狀， 構(gòu)成上述第2組透鏡、上述第3組透鏡、上述第4組透鏡的透鏡中的至少一個透鏡的物 體側(cè)透鏡面及成像側(cè)透鏡面中的至少一個透鏡面為非球面形狀， 在將全透鏡系的焦距標(biāo)注為f、將上述第2組透鏡的焦距標(biāo)注為fT2時(shí)，滿足以下的條 件式（1)， 1.0^ ff2/f ^ 2. 0 (1)
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣角透鏡，其特征在于， 在將上述第3組透鏡的焦距標(biāo)注為fT3時(shí)，滿足以下的條件式（2)， -2. 0 ^ ff2/ff3 ^ -1. 0 (2)
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廣角透鏡，其特征在于， 在將上述第4組透鏡的焦距標(biāo)注為fT4時(shí)，滿足以下的條件式（3)， 0. 5 ^ ff4/f ^ 2. 0 (3)
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的廣角透鏡，其特征在于， 上述第2組透鏡具備色散系數(shù)為40以上的透鏡， 上述第3組透鏡具備色散系數(shù)為35以下的透鏡。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的廣角透鏡，其特征在于， 對角視角為100°以上。
6. -種攝像裝置，其特征在于， 具備權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的廣角透鏡、配置于上述廣角透鏡的焦點(diǎn)位置的攝 像單元。
【文檔編號】G02B13/04GK104126142SQ201380010631
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月24日
【發(fā)明者】杉山隆, 山崎真輝 申請人:日立麥克賽爾株式會社