攝像透鏡的製作方法

2023-06-29 18:19:31

專利名稱：攝像透鏡的製作方法
技術領域：
本發明涉及攝像透鏡。尤其是涉及具有如下特點的攝像透鏡，該攝像透鏡適用於使用了高像素用CCD、CMOS等獨個攝像元件的小型攝像裝置、光傳感器、手機用模塊相機、 WEB相機等，且具有對各像差進行適當修正的良好光學特性，該攝像透鏡具有廣角化、小型化的優點且由Fno〈2. 6的明亮的四片透鏡構成，其中，所述Fno表示攝像光學系統的亮度。
技術背景
近年，使用了 C⑶或CMOS等固體攝像元件的各種攝像裝置得到了廣泛普及。隨著這些攝像元件的小型化、高性能化，對於在攝像裝置中使用的攝像透鏡也要求小型化和良好的光學特性。
針對攝像透鏡的小型化、輕量化要求，以往提出有一片透鏡構成的透鏡系統和兩片透鏡構成的透鏡系統的這種攝像透鏡。然而，這些透鏡系統雖然在小型化、輕量化方面具有優勢，但是難以對像面彎曲等進行像差修正，從而難以期待獲得良好的光學特性，這種情況廣為人知。因此，為了獲得具有良好的高性能的光學特性的攝像透鏡，需要由三片以上的透鏡來構成攝像透鏡。
然而，即使是三片透鏡構成的攝像透鏡系統，在使用近年的像素間距為1.75i!m 以下的固體攝像元件的情況下，由於要求表示攝像光學系統的亮度的Fno小、明亮且光學長度短的透鏡(小型化)，所以，即使三片透鏡均形成為非球面形狀，也存在對周邊部的像差修正不充分的情況。因此，對與三片透鏡相比各像差的修正更容易、可獲得良好的光學特性的四片透鏡構成的攝像透鏡的技術進行了研發，作為該四片透鏡構成的攝像透鏡，提出有從物體側依次配置具有正光焦度的第一透鏡、具有負光焦度的第二透鏡、具有正光焦度的第三透鏡、具有負光焦度的第四透鏡的結構。
專利文獻I中公開的攝像透鏡為上述由四片構成的攝像透鏡，由於攝像透鏡整體的第一透鏡及第二透鏡的光焦度分配不充分，所以，在公開的實施例中，廣角化、小型化的程度不夠充分，並且Fno=2. 8^3. 6這種亮度也不夠充分。
專利文獻2中公開的攝像透鏡為上述的由四片構成的攝像透鏡，其被廣角化成全視角(2 )>70°，但是，由於攝像透鏡整體的第一透鏡及第二透鏡的光焦度分配不充分，所以，在公開的實施例中，小型化的程度不夠充分，並且Fno=2. 69這種亮度也不夠充分。
專利文獻I日本特開2009-169005號公報專利文獻2日本特開2010-191417號公報發明內容
本發明的目的在於提供如下的攝像透鏡，該攝像透鏡具有對各像差進行適當修正的良好光學特性，並且具有廣角化、小型化的特點且由Fno〈2. 6的明亮的四片透鏡構成。
為了達成上述目的，針對攝像透鏡的大小和光學特性，對透鏡系統整體中的第一透鏡及第二透鏡的光焦度分配、第一透鏡及第二透鏡的物體側面及像面側面的曲率半徑的比、從第二透鏡像面側面到第三透鏡物體側面的軸上距離與系統整體的焦點距離的比進行了深入刻苦的研究，結果發現了能夠對現有技術中的問題實施改良的攝像透鏡，從而完成了本發明。
根據技術方案I的攝像透鏡LA的特徵在於，其按照從被拍攝體由近及遠的順序配置有孔徑光闌SI、兩面凸形狀的正光焦度的第一透鏡LI、凸面朝向物體側的彎月形狀的負光焦度的第二透鏡L2、凸面朝向像面側的彎月形狀的正光焦度的第三透鏡L3、凸面朝向物體側的彎月形狀的負光焦度的第四透鏡L4，並且滿足以下的條件式(I) (5)，即，0. 70 ( fl/f ( I. 05 (I)-I. 80 ^ f2/f ^ -I. 20 (2)-0. 70 ^ R1/R2 ^ -0. 17 (3)4.00 ^ R3/R4 ^ 70. 00 (4)0. 10 ^ d4/f ^ 0. 20 (5)其中，f表示透鏡系統整體的焦點距離， n表示第一透鏡的焦點距離， f2表示第二透鏡的焦點距離，Rl表示第一透鏡物體側面的曲率半徑，R2表示第一透鏡像面側面的曲率半徑，R3表示第二透鏡物體側面的曲率半徑，R4表示第二透鏡像面側面的曲率半徑，d4表示從第二透鏡像面側面到第三透鏡物體側面的軸上(軸向)距離。
在技術方案I中記載的攝像透鏡的基礎上，技術方案2記載的攝像透鏡的特徵在於，其進一步滿足以下的條件式(6)，即，0. 50 ^ f3/f ^ 0. 70 (6)其中，f表示透鏡系統整體的焦點距離， f3表示第三透鏡的焦點距離。
在技術方案I中記載的攝像透鏡的基礎上，技術方案3記載的攝像透鏡的特徵在於，其進一步滿足以下的條件式(7)，即，-0. 90 ^ f4/f ^ -0. 50 (7)其中，f表示透鏡系統整體的焦點距離， f4表示第四透鏡的焦點距離。
在技術方案I中記載的攝像透鏡的基礎上，技術方案4記載的攝像透鏡的特徵在於，其進一步滿足以下的條件式(8)，即，2. 00 ^ R5/R6 ^ 4. 20 (8)其中，R5表示第三透鏡物體側面的曲率半徑，R6表示第三透鏡像面側面的曲率半徑。
在技術方案I中記載的攝像透鏡的基礎上，技術方案5記載的攝像透鏡的特徵在於，其進一步滿足以下的條件式(9)，即，2. 00 ≤ R7/R8 ≤ 13. 00 (9)其中，R7表示第四透鏡物體側面的曲率半徑，R8表示第四透鏡像面側面的曲率半徑。
發明效果根據本發明，尤其能夠提供如下的攝像透鏡，該攝像透鏡適用於使用了高像素用(XD、 CMOS等獨個攝像元件的小型攝像裝置、光傳感器、手機用模塊相機、WEB相機等，且具有對各像差進行適當修正的良好光學特性，該攝像透鏡具有廣角化、小型化的特點且由Fno〈2. 6 的明亮的四片透鏡構成。


圖I是表示本發明的一實施方式的攝像透鏡LA的結構的圖。
圖2是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例I的結構的圖。
圖3是實施例I的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。
圖4是實施例I的攝像透鏡LA的倍率色差圖。
圖5是實施例I的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。
圖6是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例2的結構的圖。
圖7是實施例2的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。
圖8是實施例2的攝像透鏡LA的倍率色差圖。
圖9是實施例2的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。
圖10是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例3的結構的圖。
圖11是實施例3的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。
圖12是實施例3的攝像透鏡LA的倍率色差圖。
圖13是實施例3的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。
圖14是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例4的結構的圖。
圖15是實施例4的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。
圖16是實施例4的攝像透鏡LA的倍率色差圖。
圖17是實施例4的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。
圖18是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例5的結構的圖。
圖19是實施例5的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。
圖20是實施例5的攝像透鏡LA的倍率色差圖。
圖21是實施例5的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。
圖22是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例6的結構的圖。
圖23是實施例6的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。
圖24是實施例6的攝像透鏡LA的倍率色差圖。
圖25是實施例6的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。圖沈是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例7的結構的圖。圖27是實施例7的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。圖28是實施例7的攝像透鏡LA的倍率色差圖。圖四是實施例7的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。圖30是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例8的結構的圖。圖31是實施例8的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。圖32是實施例8的攝像透鏡LA的倍率色差圖。圖33是實施例8的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。圖34是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例9的結構的圖。圖35是實施例9的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。圖36是實施例9的攝像透鏡LA的倍率色差圖。圖37是實施例9的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。圖38是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例10的結構的圖。圖39是實施例10的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。圖40是實施例10的攝像透鏡LA的倍率色差圖。圖41是實施例10的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。圖42是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例11的結構的圖。圖43是實施例11的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。
圖44是實施例11的攝像透鏡LA的倍率色差圖。圖45是實施例11的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。圖46是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例12的結構的圖。圖47是實施例12的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。圖48是實施例12的攝像透鏡LA的倍率色差圖。圖49是實施例12的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。圖50是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例13的結構的圖。圖51是實施例13的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。圖52是實施例13的攝像透鏡LA的倍率色差圖。圖53是實施例13的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。圖M是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例14的結構的圖。圖55是實施例14的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。圖56是實施例14的攝像透鏡LA的倍率色差圖。圖57是實施例14的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。圖58是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例15的結構的圖。圖59是實施例15的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。圖60是實施例15的攝像透鏡LA的倍率色差圖。圖61是實施例15的攝像透鏡LA的非點像差圖及歪曲像差圖。圖62是表示上述攝像透鏡LA的具體實施例16的結構的圖。圖63是實施例16的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)圖。〔0081〕 圖64是實施例16的攝像透鏡「的倍率色差圖。 〔0082〕 圖65是實施例16的攝像透鏡「的非點像差圖及歪曲像差圖。 〔0083〕 圖66是表示上述攝像透鏡「的具體實施例17的結構的圖。 〔0084〕 圖67是實施例17的攝像透鏡「的球面像差(軸上色差)圖。 〔0085〕 圖68是實施例17的攝像透鏡「的倍率色差圖。 〔0086〕 圖69是實施例17的攝像透鏡「的非點像差圖及歪曲像差圖。 〔0087〕符號說明
LA攝像透鏡[八
SI孔徑光闌
L1第一透鏡
L2第二透鏡
L3第三透鏡
L4第四透鏡
GF玻璃平板
R1 第一透鏡的物體側面的曲率半徑
R2 第一透鏡的像面側面的曲率半徑
R3 第二透鏡12的物體側面的曲率半徑
R4 第二透鏡12的像面側面的曲率半徑
R5 第三透鏡13的物體側面的曲率半徑
R6 第三透鏡13的像面側面的曲率半徑
R7 第四透鏡14的物體側面的曲率半徑
R8 第四透鏡14的像面側面的曲率半徑
R9 玻璃平板即的物體側面的曲率半徑
R10 玻璃平板即的像面側面的曲率半徑
d0從孔徑光闌S1到第一透鏡的物體側面的距離
d1第一透鏡的中心厚度
d2從第一透鏡的像面側面到第二透鏡口的物體側面的距離
d3 第二透鏡12的中心厚度
d4 從第二透鏡12的像面側面到第三透鏡13的物體側面的距離
d5 第三透鏡13的中心厚度
d6從第三透鏡13的像面側面到第四透鏡14的物體側面的距離
d7第四透鏡14的中心厚度
d8從第四透鏡14的像面側面到玻璃平板即的物體側面的物體側面的距離
d9 玻璃平板即的中心厚度
d10 從玻璃平板即的像面側面到像面的距離
具體實施例方式
〔0088〕 參照附圖對本發明的攝像透鏡的一實施方式進行說明。圖示1示出本發明的一實 施方式的攝像透鏡的結構圖。該攝像透鏡仏是從被拍攝體側朝向像面排列配置有孔徑光闌SI、第一透鏡LI、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4的四片結構的透鏡系統。在第四透鏡L4與像面之間配置有玻璃平板GF。作為該玻璃平板GF，可以使用玻璃罩、或具有IR 截止濾光器或低通濾光器等功能的結構物。另外，玻璃平板GF也可以不配置在第四透鏡L4 與像面之間。
通過將孔徑光闌SI配置在比第一透鏡LI靠物體側，能夠使入瞳位置成為距離像面遠的位置。由此，能夠確保較高的遠心(telecentric)性,從能夠適當地保證相對於像面的入射角。
第一透鏡LI為兩面凸形狀且具有正光焦度的透鏡，第二透鏡L2為凸面朝向物體側的彎月形狀的具有負光焦度的透鏡，第三透鏡L3為凸面朝向像面側的彎月形狀的具有正光焦度的透鏡，第四透鏡L4為凸面朝向物體側的彎月形狀的具有負光焦度的透鏡。為了實現攝像透鏡LA的小型化，將透鏡的光焦度排列配置形成為正、負、正、負的所謂遠距型 (telephoto type)結構。另外，為了更好對各像差進行修正，這四片透鏡表面優選整面為非球面形狀。
該攝像透鏡LA滿足下述的條件式(I) (5)。
0. 70 ≤ fl/f ≤ I. 05 (I)-I. 80 ≤ f2/f≤ -I. 20 (2)-0. 70 ≤ R1/R2 ≤ -0. 17 (3)4.00 ≤ R3/R4 ≤ 70. 00 (4)0.10 ≤ d4/f ≤ 0. 20 (5)其中，各符號為如下含義，即 f :透鏡系統整體的焦點距離。
fl :第一透鏡LI的焦點距離。
f2 :第二透鏡L2的焦點距離。
Rl :第一透鏡LI的物體側面的曲率半徑。
R2 :第一透鏡L2的像面側面的曲率半徑。
R3 :第二透鏡L2的物體側面的曲率半徑。
R4 :第二透鏡L2的像面側面的曲率半徑。
d4 :從第二透鏡L2的像面側面到第三透鏡L3的物體側面的軸上距離。
上述條件式(I)規定了第一透鏡LI的正光焦度。若超過條件式(I)的下限，雖然有利於小型化，但是第一透鏡LI的正光焦度變得過強，不但對各像差等進行的修正變得困難而且難以實現廣角化，因此不優選，反之若超過上限，則第一透鏡LI的正光焦度變得過弱，難以實現小型化，因此不優選。
上述條件式(2)規定了第二透鏡L2的負光焦度。若超過條件式(2)的下限，則第二透鏡L2的負光焦度變得過弱，對軸上、軸外的色差的修正變得困難，因此不優選，反之若超過上限，則第二透鏡L2的負光焦度變得過強，不但對各像差的修正變得困難，而且因高度像差產生第二透鏡L2的軸上偏芯等造成的像面變動也變大，因此不優選。
上述條件式(3)規定了兩面凸形狀的第一透鏡LI的物體側面的曲率半徑和像面側面的曲率半徑，因此,在條件式(3)的範圍之外，伴隨著Fno〈2. 6這種條件下的廣角化、小型化，對球面像差等高度像差的修正變得困難，因此不優選。
上述條件式(4)規定了凸面朝向物體側的彎月形狀的第二透鏡L2的物體側面的曲率半徑和像面側面的曲率半徑，因此，在條件式(4)的範圍之外，伴隨著Fno〈2. 6這種條件下的廣角化、小型化，對第二透鏡L2的光焦度的控制變得困難，存在對軸上色差的修正等不夠充分的情況，因此不優選。
上述條件式(5)根據透鏡系統整體的焦點距離規定了從第二透鏡L2的像面側面到第三透鏡L3的物體側面的軸上距離。若超過下限，則伴隨著Fno〈2. 6這種條件下的廣角化、小型化，雖然對各像差的修正變好，但是，從第二透鏡L2的像面側面到第三透鏡L3的物體側面的終端部的距離變得過短，出於製造上的考慮而不優選，反之若超過上限，對各像差的修正變得困難，因此不優選。
第三透鏡L3與第一透鏡LI 一同分擔攝像透鏡LA的正光焦度。為了實現小型化， 對於第一透鏡LI而言需要強的正光焦度,但是,若第一透鏡LI的正光焦度過強,則對各像差的修正變得困難且難以實現廣角化，因此，在本發明中，要對第三透鏡L3的正光焦度進行控制，從而使第一透鏡LI的正光焦度不會過剩。
攝像透鏡LA的第三透鏡L3滿足下述的條件式(6)。
0. 50 ^ f3/f ^ 0. 70 (6)其中，各符號表示如下含義，即f :透鏡系統整體的焦點距離。
f3 :第三透鏡L3的焦點距離。
上述條件式(6)規定了第三透鏡L3的正光焦度。若超過下限，則第三透鏡L3的正光焦度變得過強，因高度像差產生的第三透鏡L3的軸上偏芯等造成的像面變動變大，因此不優選，反之若超過上限，則第三透鏡L3的正光焦度變得過弱，從而難以實現小型化，因此不優選。
第四透鏡L4與第二透鏡L2 —同分擔攝像透鏡LA的負光焦度。通過使第二透鏡 L2的負光焦度變強，能夠使對色差等的修正變得良好，但是，若第二透鏡L2的負光焦度變得過強，則因高度像差產生的第二透鏡L2的軸上偏芯等造成的像面變動變大，因此，要對第四透鏡L4的負光焦度進行控制，從而使第二透鏡L2的負光焦度不會過剩。
攝像透鏡LA的第四透鏡L4滿足下述的條件式(7)。
-0. 90 ( f4/f ^ -0. 50 (7)其中，各符號表示如下含義，即f :透鏡系統整體的焦點距離。
f4 :第四透鏡L4的焦點距離。
上述條件式(7)規定了第四透鏡L4的負光焦度。若超過下限，則第四透鏡L4的負光焦度變得過弱，對軸外的色差的修正變得困難，因此不優選，若超過上限，則因高度像差產生的第四透鏡L4的軸上偏芯等造成的像面變動變大，因此不優選。
另外，攝像透鏡LA滿足下述的條件式(8 )、( 9 )。
2. 00 彡 R5/R6 彡 4. 20 (8)2.00 ^ R7/R8 ^ 13. 00 (9)其中，各符號表示如下含義，即R5 :第三透鏡L3的物體側面的曲率半徑。
R6 :第三透鏡L3的像面側面的曲率半徑。
R7 :第四透鏡L4的物體側面的曲率半徑。
R8 :第四透鏡L4的像面側面的曲率半徑。
條件式(8)規定了凸面朝向像面側的彎月形狀的第三透鏡L3的物體側面的曲率半徑與像面側面的曲率半徑，在條件式(8)的範圍之外，伴隨著Fno〈2. 6這種條件下的廣角化、小型化，對第三透鏡L3的光焦度的控制變得困難，不但對各像差的修正變得困難，而且因高度像差產生的第三透鏡L3的軸上偏芯等造成的像面變動也變大，因此不優選。
上述條件式(9)規定了凸面朝向物體側的彎月形狀的第四透鏡L4的物體側面的曲率半徑與像面側面的曲率半徑，在條件式(9)的範圍之外，隨著Fno〈2. 6這種條件下的廣角化、小型化，對第四透鏡L4的光焦度的控制變得困難，對軸外的色差的修正等變得不夠充分，因此不優選。
構成攝像透鏡LA的四片透鏡分別具備所述結構且滿足所述條件式，由此，能夠得到廣角化、小型化且由Fno〈2. 6的明亮的四片透鏡構成的攝像透鏡。
第一透鏡Lf第四透鏡L4由玻璃或樹脂中的任意一種材料形成。當使用玻璃作為透鏡材料時，優選使用玻璃轉變溫度為400°C以下的玻璃材料。由此，能夠提高模具的耐久性。
樹脂材料能夠高效地製造具有複雜的表面形狀的透鏡，從生產效率方面考慮要比玻璃材料好。當使用樹脂材料作為透鏡材料時，對於該樹脂材料而言，若依據ASTM D542法測量到的d線的折射率在I. 50(Tl. 670的範圍內，並且波長450nnT600nm的範圍內的光線透過率為80%以上、優選為85%以上，則無論是熱可塑性樹脂還是熱硬化性樹脂都可以使用。第一透鏡LI、第三透鏡L3、第四透鏡L4可以為同一的樹脂材料，也可以為不同的材料。 第二透鏡L2通常使用與第一透鏡LI不同的樹脂材料。可以通過注射成形、壓縮成形、注模成形，傳遞模塑成形等公知的成形加工法來利用材料樹脂製造透鏡。
需要說明的是，樹脂材料因溫度變化而使折射率產生變動的特性已廣為人知。為了抑制該變動，可以使用分散混合有平均粒子徑IOOnm以下、優選為50nm以下的二氧化矽、 氧化鈮、氧化鈦、氧化鋁等的微粒子的、具有透明性的所述樹脂材料來作為透鏡材料。
由樹脂形成的第一透鏡Lf第四透鏡L4在透鏡的外周部設置有邊端(edge portion)及肋。只要邊端及肋的形狀對透鏡性能沒有損害，則對其沒有特殊限制。從透鏡的成形加工性方面考慮，邊端的厚度優選在透鏡外周部的厚度的7(T130%的範圍內。當在透鏡外周部設置有邊端時，若光從邊端部光入射，則存在由此導致重影或閃光的情況。這種情況下，可以根據需要在透鏡間設置限制入射光的入射光掩模(mask)。
在將攝像透鏡LA用於攝像模塊等之前，可以在第一透鏡Lf第四透鏡L4的各自的透鏡的物體側及像面側的透鏡表面上實施反射防止膜、IR截止膜、表面硬化等公知處理。 使用本發明的攝像透鏡LA的攝像模塊用在手機用模塊相機、WEB相機、個人電腦、數位相機、機動車、各種工業設備的光傳感器、監視器等中。
實施例以下，對於本實施方式的攝像透鏡LA，使用實施例進行說明。各實施例中記載的符號表示以下的含義。需要說明的是，距離、半徑及中心厚度的單位為mm。
f :攝像透鏡LA整體的焦點距離。
fl :第一透鏡LI的焦點距離。
f2 :第二透鏡L2的焦點距離。
f3 :第三透鏡L3的焦點距離。
f4 :第四透鏡LI的焦點距離。
Fno:F 數。
2o :全視角。
SI:孔徑光闌。
R :光學面的曲率半徑，對於透鏡而言為中心曲率半徑。
Rl :第一透鏡LI的物體側面的曲率半徑。
R2 :第一透鏡LI的像面側面的曲率半徑。
R3 :第二透鏡L2的物體側面的曲率半徑。
R4 :第二透鏡L2的像面側面的曲率半徑。
R5 :第三透鏡L3的物體側面的曲率半徑。
R6 :第三透鏡L3的像面側面的曲率半徑。
R7 :第四透鏡L4的物體側面的曲率半徑。
R8 :第四透鏡L4的像面側面的曲率半徑。
R9 :玻璃平板GF的物體側面的曲率半徑。
RlO :玻璃平板GF的像面側面的曲率半徑。
d :透鏡的中心厚度或透鏡間距離。
dO :從孔徑光闌SI到第一透鏡LI的物體側面的距離。
dl :第一透鏡LI的中心厚度。
d2 :從第一透鏡LI的像面側面到第二透鏡L2的物體側面的距離。
d3 :第二透鏡L2的中心厚度。
d4 :從第二透鏡L2的像面側面到第三透鏡L3的物體側面的距離。
d5 :第三透鏡L3的中心厚度。
d6 :從第三透鏡L3的像面側面到第四透鏡L4的物體側面的距離。
d7 :第四透鏡L4的中心厚度。
d8 :從第四透鏡L4的像面側面到玻璃平板GF的物體側面的物體側面的距離。
d9 :玻璃平板GF的中心厚度。
dlO :玻璃平板GF的從像面側面到像面的距離。
ndd線的折射率。
nl第一透鏡LI的d線的折射率。
n2第二透鏡L2的d線的折射率。
n3第三透鏡L3的d線的折射率。
n4第四透鏡L4的d線的折射率。
n5玻璃平板GF的d線的折射率。
V C:d線的阿貝數。
v I:第一透鏡LI的阿貝數。
v2:第二透鏡L2的阿貝數。
V 3 :第三透鏡L3的阿貝數。
V 4:第四透鏡L4的阿貝數。
V 5 :玻璃平板GF的阿貝數。
TTL :從孔徑光闌SI到像面的距離(光學長度)。
LB :從第四透鏡L4的像面側面到像面的距離(包括玻璃平板GF的厚度)。
IH:像高。
對於攝像透鏡LA的第一透鏡Lf第四透鏡L4的各個透鏡面的非球面形狀而言， y為以光的前進方向為正的光軸，X為與光軸正交的方向上的軸，所述非球面形狀由下述的非球面多項式表述。
y= (x2/R)/[l+{l- (K+l) (x2/R2) I 1/2]+A4x4+A6x6+A8x8+A10x10+A12x12+A14x14+A16X16 (10)其中，R為光軸上的曲率半徑，k為圓錐係數，A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16為非球面係數。
為了方便起見，各透鏡面的非球面為使用式(10)表述的非球面。但是，對該式(10)的非球面多項式沒有特殊的限定。
(實施例I)圖2是表示實施例I的攝像透鏡LA的配置的結構圖。表I表示構成實施例I的攝像透鏡LA的第一透鏡Lf第四透鏡L4的各自的物體側及像面側的曲率半徑R、透鏡中心厚度或透鏡間距離d、折射率nd、阿貝數V d，表2表示圓錐係數k、非球面係數。
表IRdndV d ISIOOdlO=0.020R11.867d1=0.6151.544v 156.1R2-2細d2=0.030niR351.§51￠13=0.300n21.640v 223.4R42.5B3d4=0.455R5-2.269d5 二0.725n315442/35,,R6-0.725d6=0.035R73.138d7=0.410n41,544P 45i.1RB0.873d8=0.500mOOm=0.145n51.517P 564.17R10OOd10=0.629表2:P 醫通...JLMSmM,11i41P-if在實施例I中，如表35所示,滿足條件式(I) (9)c獅丨
實施例I的攝像透鏡LA的球面像差(軸上色差)在圖3中示出，倍率色差在圖4 中示出，非點像差及歪曲像差在圖5中示出。根據以上的結果可知，實施例I的攝像透鏡 LA具備2 Co =74. 9°、TTL=3. 864mm這樣廣角化、小型化的特點，而且具有Fno=2. 4這樣的明亮度，並且如圖3飛所示具有良好的光學特性。另外，圖5的非點像差的S是相對於弧矢 (sagittal)像面的像差,T為相對於子午(tangential)像面的像差,在實施例2 17中也是同樣。
(實施例2)圖6是表示實施例2的攝像透鏡LA的配置的結構圖。表3表示構成實施例2的攝像透鏡LA的第一透鏡Lf第四透鏡L4的各自的物體側及像面側的曲率半徑R、透鏡中心厚度或透鏡間距離d、折射率nd、阿貝數V d，表4表示圓錐係數k、非球面係數。
表3
權利要求
1.一種攝像透鏡，其特徵在於，其按照從被拍攝體側由近及遠的順序配置有孔徑光闌(SI)、兩面凸形狀的正光焦度的第一透鏡(LI)、凸面朝向物體側的彎月形狀的負光焦度的第二透鏡(L2)、凸面朝向像面側的彎月形狀的正光焦度的第三透鏡(L3)、凸面朝向物體側的彎月形狀的負光焦度的第四透鏡(L4)，並且滿足以下的條件式(I) (5)，即，0. 70 ( fl/f ( I. 05 (I)-I. 80 ^ f2/f ^ -I. 20 (2)-0. 70 ( R1/R2 ( -0. 17 (3)4. 00 ( R3/R4 ^ 70. 00 (4)0. 10 ^ d4/f ^ 0. 20 (5)其中，f表示透鏡系統整體的焦點距離， n表示第一透鏡的焦點距離， f2表示第二透鏡的焦點距離，Rl表示第一透鏡物體側面的曲率半徑，R2表示第一透鏡像面側面的曲率半徑，R3表示第二透鏡物體側面的曲率半徑，R4表示第二透鏡像面側面的曲率半徑，d4從表示第二透鏡像面側面到第三透鏡物體側面的軸上距離。
2.根據權利要求I所述的攝像透鏡，其特徵在於，滿足以下的條件式(6)，即，0. 50 ^ f3/f ^ 0. 70 (6)其中，f表示透鏡系統整體的焦點距離， f3表示第三透鏡的焦點距離。
3.根據權利要求I所述的攝像透鏡，其特徵在於，滿足以下的條件式(7)，即，-0. 90 ( f4/f ^ -0. 50 (7)其中，f表示透鏡系統整體的焦點距離， f4表示第四透鏡的焦點距離。
4.根據權利要求I所述的攝像透鏡，其特徵在於，滿足以下的條件式(8)，即，2. 00 ( R5/R6 ( 4. 20 (8)其中，R5表示第三透鏡物體側面的曲率半徑，R6表示第三透鏡像面側面的曲率半徑。
5.根據權利要求I所述攝像透鏡，其特徵在於，滿足以下的條件式(9)，即，2. 00 彡 R7/R8 ^ 13. 00 (9)其中，R7表示第四透鏡物體側面的曲率半徑，R8表示第四透鏡像面側面的曲率半徑。
全文摘要
本發明提供具備良好光學特性並具有廣角化、小型化特點且由Fno<2.6的明亮的四片透鏡構成的攝像透鏡。本發明的攝像透鏡按照從被拍攝體由近及遠的順序配置有光闌、兩面凸形狀的正光焦度的第一透鏡、凸面朝向物體側的負光焦度的第二透鏡、凸面朝向像面側的正光焦度的第三透鏡、凸面朝向物體側的負光焦度的第四透鏡，並且滿足如下條件式0.7≤f1/f≤1.05、-1.8≤f2/f≤-1.2、-0.7≤R1/R2≤-0.17、4.0≤R3/R4≤70.0、0.1≤d4/f≤0.2。其中，f、f1、f2、f3、f4分別表示整體的焦點距離和第一、第二、第三、第四透鏡的焦點距離，R1、R2、R3、R4分別表示第一透鏡物體側面的、第一透鏡像面側面的、第二透鏡物體側面的、第二透鏡像面側面的曲率半徑，d4表示從第二透鏡像面側面到第三透鏡物體側面的軸上距離。
文檔編號G02B13/22GK102540410SQ20111045969
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年1月31日
發明者寺岡弘之 申請人:瑞聲聲學科技(深圳)有限公司, 瑞聲科技(日本)研發中心