CN102540425A - 摄像透镜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供全视角在60~70°的范围内的具有小型化特点且由Fno<2.6的明亮的四片透镜构成的摄像透镜。摄像透镜LA按照从被拍摄体由近及远的顺序配置有:光阑S1、两面凸形状的正光焦度的透镜L1、凸面朝向被拍摄体侧的弯月形状的负光焦度的透镜L2、凸面朝向像面侧的弯月形状的正光焦度的透镜L3、凸面朝向被拍摄体侧的弯月形状的负光焦度的透镜L4,并且满足如下条件式。即,0.5≤f1/f≤0.75,5.2≤f/d1≤8.0,12≤f/d6≤45,-0.35≤R1/R2≤-0.2,3.0≤R3/R4≤20.0。f、f1分别表示透镜***整体的焦点距离和L1的焦点距离,d1表示L1的中心厚度,d6表示从L3的像面侧面到L4的被拍摄体侧面的距离,R1、R2、R3、R4分别表示L1的被拍摄体侧的、L1的像面侧的、L2的被拍摄体侧的、L2的像面侧的曲率半径。
Description
技术领域
本发明涉及摄像透镜。尤其涉及具有如下结构的摄像透镜,该摄像透镜适用于使用了高像素用CCD、CMOS等独个摄像元件的小型摄像装置、光传感器、手机用模块相机、WEB相机等,且具有对各像差进行适当修正的良好光学特性,该摄像透镜具有广角化、小型化的特点,且由Fno<2.6的明亮的四片透镜构成,其中,所述Fno表示摄像光学***的亮度。
背景技术
近年,使用了CCD或CMOS等固体摄像元件的各种摄像装置得到广泛的普及。随着这些摄像元件的小型化、高性能化,对于在摄像装置中使用的摄像透镜也要求小型化和良好的光学特性。
关于摄像透镜的小型化、轻量化,以往提出有一片透镜构成的透镜***和两片透镜构成的透镜***的这种摄像透镜。然而,这些透镜***虽然在小型化、轻量化方面具有优势,但是对像面弯曲等的像差修正存在困难,从而难以期待获得良好的光学特性,这种情况广为人知。因此,为了获得具有良好的高性能的光学特性的摄像透镜,需要由三片以上的透镜来构成摄像透镜。
然而,即使是三片透镜构成的摄像透镜***,在使用近年的像素间距为1.75μm以下的固体摄像元件的情况下,由于要求表示摄像光学***的亮度的Fno小、明亮且光学长度短的透镜(小型化),所以,即使三片透镜均形成为非球面形状,也存在对周边部的像差修正不够充分的情况。因此,对与三片透镜相比各像差的修正容易且可获得良好光学特性的四片透镜构成的摄像透镜的技术进行研发,作为该四片透镜构成的摄像透镜,提出有从物体侧依次配置具有正光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜、具有负光焦度的第四透镜的结构。
专利文献1所公开的摄像透镜是上述由四片透镜构成的摄像透镜,但是,由于第一透镜的物体侧面的曲率半径与像面侧面的曲率半径的比率不足,所以在所公开的实施例中,其暗到Fno≥2.8这种程度,从而亮度不够。
专利文献2所公开的摄像透镜是上述由四片透镜构成的摄像透镜,但是,第二透镜为两面凹形状,在所公开的实施例中,其在小型化方面不够充分,并且暗到Fno≥2.8这种程度,从而亮度不够。
【专利文献1】日本特开2009-169005号公报
【专利文献2】日本特开2010-49113号公报
发明内容
本发明的目的在于提供如下的摄像透镜,该摄像透镜具有对各像差进行适当修正的良好光学特性,其全视角为60~70°的范围且具有小型化的特点,并且由Fno<2.6的明亮的四片透镜构成。
为了达成上述目的,对透镜***整体中的第一透镜的光焦度分配、透镜***整体的焦点距离与第一透镜中心厚度的比、透镜***整体的焦点距离与从第三透镜像面侧面到第四透镜物体侧面的距离的比、第一透镜及第二透镜的弯月程度进行了深入刻苦的研究,结果发现了能够对现有技术中的问题实施改良的摄像透镜,从而完成了本发明。
根据技术方案1的摄像透镜LA的特征在于,其按照从被拍摄体侧由近及远的顺序配置有:孔径光阑S1、两面凸形状的正光焦度的第一透镜L1、凸面朝向被拍摄体侧的弯月形状的负光焦度的第二透镜L2、凸面朝向像面侧的弯月形状的正光焦度的第三透镜L3、凸面朝向被拍摄体侧的弯月形状的负光焦度的第四透镜L4,并且满足以下的条件式(1)~(5),即,
0.50≤f1/f≤0.75 (1)
5.20≤f/d1≤8.00 (2)
12.00≤f/d6≤45.00 (3)
-0.35≤R1/R2≤-0.20 (4)
3.00≤R3/R4≤20.00 (5)
其中,
f表示透镜***整体的焦点距离,
f1表示第一透镜的焦点距离,
d1表示第一透镜的中心厚度,
d6表示从第三透镜的像面侧面到第四透镜L3的被拍摄体侧面的距离,
R1表示第一透镜被拍摄体侧面的曲率半径,
R2表示第一透镜像面侧面的曲率半径,
R3表示第二透镜被拍摄体侧面的曲率半径,
R4表示第二透镜像面侧面的曲率半径。
在技术方案1的摄像透镜的基础上,技术方案2的摄像透镜的特征在于,其进一步满足以下的条件式(6),即,
1.00≤R5/R6≤3.00 (6)
其中,
R5表示第三透镜被拍摄体侧面的曲率半径,
R6表示第三透镜像面侧面的曲率半径。
在技术方案1的摄像透镜的基础上,技术方案3的摄像透镜的特征在于,其进一步满足以下的条件式(7),即,
-1.30≤f2/f≤-0.95 (7)
其中,
f表示透镜***整体的焦点距离,
f2表示第二透镜的焦点距离。
在技术方案1的摄像透镜的基础上,技术方案4的摄像透镜的特征在于,其进一步满足以下的条件式(8),即,
0.55≤f3/f≤0.80 (8)
其中,
f表示透镜***整体的焦点距离,
f3表示第三透镜的焦点距离。
在技术方案1的摄像透镜的基础上,技术方案5的摄像透镜的特征在于,其进一步满足以下的条件式(9),即,
-100≤f4/f≤-050 (9)
其中,
f表示透镜***整体的焦点距离,
f4表示第四透镜的焦点距离。
【发明效果】
根据本发明,尤其能够提供如下的摄像透镜,该摄像透镜适用于使用了高像素用CCD、CMOS等独个摄像元件的小型摄像装置、光传感器、手机用模块相机、WEB相机等,且具有对各像差进行适当修正的良好光学特性,其全视角为60~70°的范围且具有小型化的特点,并且由Fno<2.6的明亮的四片透镜构成。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的摄像透镜LA的结构的图。
图2是表示上述摄像透镜LA的具体实施例1的结构的图。
图3是实施例1的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)图。
图4是实施例1的摄像透镜LA的倍率色差图。
图5是实施例1的摄像透镜LA的非点像差图及歪曲像差图。
图6是表示上述摄像透镜LA的具体实施例2的结构的图。
图7是实施例2的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)图。
图8是实施例2的摄像透镜LA的倍率色差图。
图9是实施例2的摄像透镜LA的非点像差图及歪曲像差图。
图10是表示上述摄像透镜LA的具体实施例3的结构的图。
图11是实施例3的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)图。
图12是实施例3的摄像透镜LA的倍率色差图。
图13是实施例3的摄像透镜LA的非点像差图及歪曲像差图。
图14是表示上述摄像透镜LA的具体实施例4的结构的图。
图15是实施例4的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)图。
图16是实施例4的摄像透镜LA的倍率色差图。
图17是实施例4的摄像透镜LA的非点像差图及歪曲像差图。
图18是表示上述摄像透镜LA的具体实施例5的结构的图。
图19是实施例5的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)图。
图20是实施例5的摄像透镜LA的倍率色差图。
图21是实施例5的摄像透镜LA的非点像差图及歪曲像差图。
图22是表示上述摄像透镜LA的具体实施例6的结构的图。
图23是实施例6的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)图。
图24是实施例6的摄像透镜LA的倍率色差图。
图25是实施例6的摄像透镜LA的非点像差图及歪曲像差图。
图26是表示上述摄像透镜LA的具体实施例7的结构的图。
图27是实施例7的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)图。
图28是实施例7的摄像透镜LA的倍率色差图。
图29是实施例7的摄像透镜LA的非点像差图及歪曲像差图。
图30是表示上述摄像透镜LA的具体实施例8的结构的图。
图31是实施例8的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)图。
图32是实施例8的摄像透镜LA的倍率色差图。
图33是实施例8的摄像透镜LA的非点像差图及歪曲像差图。
图34是表示上述摄像透镜LA的具体实施例9的结构的图。
图35是实施例9的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)图。
图36是实施例9的摄像透镜LA的倍率色差图。
图37是实施例9的摄像透镜LA的非点像差图及歪曲像差图。
图38是表示上述摄像透镜LA的具体实施例10的结构的图。
图39是实施例10的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)图。
图40是实施例10的摄像透镜LA的倍率色差图。
图41是实施例10的摄像透镜LA的非点像差图及歪曲像差图。
图42是表示上述摄像透镜LA的具体实施例11的结构的图。
图43是实施例11的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)图。
图44是实施例11的摄像透镜LA的倍率色差图。
图45是实施例11的摄像透镜LA的非点像差图及歪曲像差图。
图46是表示上述摄像透镜LA的具体实施例12的结构的图。
图47是实施例12的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)图。
图48是实施例12的摄像透镜LA的倍率色差图。
图49是实施例12的摄像透镜LA的非点像差图及歪曲像差图。
【符号说明】
LA:摄像透镜LA
S1:孔径光阑
L1:第一透镜
L2:第二透镜
L3:第三透镜
L4:第四透镜
GF:玻璃平板
R1:第一透镜L1的被拍摄体侧面的曲率半径
R2:第一透镜L1的像面侧面的曲率半径
R3:第二透镜L2的被拍摄体侧面的曲率半径
R4:第二透镜L2的像面侧面的曲率半径
R5:第三透镜L3的被拍摄体侧面的曲率半径
R6:第三透镜L3的像面侧面的曲率半径
R7:第四透镜L4的被拍摄体侧面的曲率半径
R8:第四透镜L4的像面侧面的曲率半径
R9:玻璃平板GF的被拍摄体侧面的曲率半径
R10:玻璃平板GF的像面侧面的曲率半径
d0:从孔径光阑S1到第一透镜L1的被拍摄体侧面的距离
d1:第一透镜L1的中心厚度
d2:从第一透镜L1的像面侧面到第二透镜L2的被拍摄体侧面的距离
d3:第二透镜L2的中心厚度
d4:从第二透镜L2的像面侧面到第三透镜L3的被拍摄体侧面的距离
d5:第三透镜L3的中心厚度
d6:从第三透镜L3的像面侧面到第四透镜L4的被拍摄体侧面的距离
d7:第四透镜L4的中心厚度
d8:从第四透镜L4的像面侧面到玻璃平板GF的被拍摄体侧面的距离
d9:玻璃平板GF的中心厚度
d10:从玻璃平板GF的像面侧面到像面的距离
具体实施方式
参照附图对本发明的摄像透镜的一实施方式进行说明。图1表示本发明的一实施方式的摄像透镜的结构图。该摄像透镜LA是从被拍摄体(物体)侧朝向像面排列配置有孔径光阑S1、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4的、由四片透镜构成的透镜***。在第四透镜L4与像面之间配置有玻璃平板GF。作为该玻璃平板GF,可以使用玻璃罩或者具有IR截止滤光器或低通滤光器等功能的结构物。另外,玻璃平板GF也可以不配置在第四透镜L4与像面之间。
通过将孔径光阑S1配置在比第一透镜L1靠物体侧,能够使入瞳位置成为距离像面远的位置。由此,能够确保较高的远心(telecentric)性,从能够适当地保证相对于像面的入射角。
第一透镜L1为两面凸形状且具有正光焦度的透镜,第二透镜L2为凸面朝向被拍摄体侧的弯月形状的具有负光焦度的透镜,第三透镜L3为凸面朝向像面侧的弯月形状的具有正光焦度的透镜,第四透镜L4是凸面朝向被拍摄体侧的弯月形状的具有负光焦度的透镜。为了实现摄像透镜LA的小型化,将透镜的光焦度排列配置形成为正、负、正、负这种所谓的远距型(telephoto type)结构。另外,为了对各像差进行更适当地修正,这四片透镜表面优选整面为非球面形状。
该摄像透镜LA满足下述的条件式(1)~(5)。
0.50≤f1/f≤0.75 (1)
5.20≤f/d1≤8.00 (2)
12.00≤f/d6≤45.00 (3)
-0.35≤R1/R2≤-0.20 (4)
3.00≤R3/R4≤20.00 (5)
其中,各符号为如下含义,即:
f:透镜***整体的焦点距离。
f1:第一透镜L1的焦点距离。
d1:第一透镜L1的中心厚度。
d6:从第三透镜L3的像面侧面到第四透镜L4的被拍摄体侧面的距离。
R1:第一透镜L1的被拍摄体侧面的曲率半径。
R2:第一透镜L1的像面侧面的曲率半径。
R3:第二透镜L2的被拍摄体侧面的曲率半径。
R4:第二透镜L2的像面侧面的曲率半径。
上述条件式(1)规定了第一透镜L1的正光焦度。若超过条件式(1)的下限,虽然有利于小型化,但是,第一透镜L1的正光焦度变得过强,对各像差等的修正变得困难,因此不优选,反之若超过上限,则第一透镜L1的正光焦度变得过弱,难以实现小型化,因此不优选。
上述条件式(2)规定了透镜***整体的焦点距离f与第一透镜L1的中心厚度d1的比。若超过条件式(2)的下限,则难以确保从第四透镜L4的像面侧面到像面的距离LB,因此不优选,若反之超过上限,则难以确保第一透镜L1的边缘厚度(周边部的厚度),因此不优选。
上述条件式(3)规定了透镜***整体的焦点距离f与从第三透镜L3的像面侧面到第四透镜L4的被拍摄体侧面的距离d6的比。若超过条件式(3)的下限,虽然有利于小型化,但是,全视角2ω变得过大,因此不优选,反之若超过上限,则难以实现小型化,因此不优选。
上述条件式(4)规定了两面凸形状的第一透镜L1的被拍摄体侧面的曲率半径与像面侧面的曲率半径,在条件式(4)的范围之外,在全视角为60~70°的范围内,随着Fno<2.6这种条件下的小型化,对球面像差等的高度像差的修正变得困难,因此不优选。
上述条件式(5)规定了凸面朝向被拍摄体侧的弯月形状的第二透镜L2的物体侧面的曲率半径与像面侧面的曲率半径,在条件式(5)的范围之外,在全视角为60~70°的范围内,随着Fno<2.6这种条件下的小型化,对第二透镜L2的光焦度的控制变得困难,对轴上色差的修正等变得不够充分,因此不优选。
第三透镜L3是凸面朝向像面侧的弯月形状的具有正光焦度的透镜,其满足下述条件式(6)。
1.00≤R5/R6≤3.00 (6)
其中,各符号为如下含义,即:
R5:第三透镜L3的被拍摄体侧面的曲率半径。
R6:第三透镜L3的像面侧面的曲率半径。
上述条件式(6)规定了第三透镜L3的弯月程度,在条件式(6)的范围之外,在全视角为60~70°的范围内,在Fno<2.6这种条件下,对第三透镜L3的正光焦度的控制变得困难,难以实现小型化,因此不优选。
摄像透镜LA的第二透镜L2是凸面朝向被拍摄体侧的弯月形状的具有负光焦度的透镜,其满足下述条件式(7)。
-1.30≤f2/f≤-0.95 (7)
其中,各符号为如下含义,即:
f:透镜***整体的焦点距离。
f2:第二透镜L2的焦点距离。
上述条件式(7)规定了第二透镜L2的负光焦度。若超过条件式(7)的下限,则第二透镜L2的负光焦度变得过弱,对轴上、轴外的色差的修正变得困难,因此不优选,反之若超过上限,则第二透镜L2的负光焦度变得过强,对各像差的修正变得困难,并且因高度像差产生的第二透镜L2的轴上偏芯等造成的像面变动变大,因此不优选。
第三透镜L3与第一透镜L1共同分担摄像透镜LA的正光焦度。为了实现小型化,第一透镜L1需要较强的正光焦度,但是,若第一透镜L1的正光焦度变得过强,则对各像差的修正变得困难,在本实施方式中,要对第三透镜L3的正光焦度进行控制,从而使第一透镜L1的正光焦度不会过剩。
摄像透镜LA的第三透镜L3满足下述条件式(8)。
0.55≤f3/f≤0.80 (8)
其中,各符号为如下含义,即:
f:透镜***整体的焦点距离。
f3:第三透镜L3的焦点距离。
上述条件式(8)规定了第三透镜L3的正光焦度。若超过下限,则第三透镜L3的正光焦度变得过强,因高度像差产生的第三透镜L3的轴上偏芯等造成的像面变动变大,因此不优选,反之若超过上限,则第三透镜L3的正光焦度变得过弱,难以实现小型化,因此不优选。
第四透镜L4与第二透镜L2共同分担摄像透镜LA的负光焦度。通过使第二透镜L2的负光焦度变强,对色差等的修正变得良好,但是,若第二透镜L2的负光焦度变得过强,则因高度像差产生的第二透镜L2的轴上偏芯等造成的像面变动变大,因此,要对第四透镜L4的负光焦度进行控制,从而使第二透镜L2的负光焦度不会过剩。
摄像透镜LA的第四透镜L4满足下述的条件式(9)。
-1.00≤f4/f≤-0.50 (9)
其中,各符号为如下含义,即:
f:透镜***整体的焦点距离。
f4:第四透镜L4的焦点距离。
上述条件式(9)规定了第四透镜L4的负光焦度。若超过下限,则第四透镜L4的负光焦度变得过弱,对轴外的色差的修正变得困难,因此不优选,若超过上限,则因高度像差产生的第四透镜L4的轴上偏芯等造成的像面变动变大,因此不优选。
通过使构成摄像透镜LA的四片透镜分别具备所述结构且满足所述条件式,能够得到全视角为60~70°的范围内且具有小型化特点的、由Fno<2.6的明亮的四片透镜构成的摄像透镜。
第一透镜L1~第四透镜L4由玻璃或树脂中的任意一种材料形成。当使用玻璃作为透镜材料时,优选使用玻璃转变温度为400℃以下的玻璃材料。由此,能够提高模具的耐久性。
树脂材料能够高效地制造具有复杂的表面形状的透镜,从生产效率方面考虑要比玻璃材料好。当使用树脂材料作为透镜材料时,对于该树脂材料而言,若依据ASTM D542法测量到的d线的折射率在1.500~1.670的范围内,并且波长450nm~600nm的范围内的光线透过率为80%以上、优选为85%以上,则无论是热可塑性树脂还是热硬化性树脂都可以使用。第一透镜L1、第三透镜L3、第四透镜L4可以为同一的树脂材料,也可以为不同的材料。第二透镜L2通常使用与第一透镜L1不同的树脂材料。可以通过注射成形、压缩成形、注模成形,传递模塑成形等公知的成形加工法来利用材料树脂制造透镜。
需要说明的是,树脂材料因温度变化而使折射率产生变动的特性已广为人知。为了抑制该变动,可以使用分散混合有平均粒子径100nm以下、优选为50nm以下的二氧化硅、氧化铌、氧化钛、氧化铝等的微粒子的、具有透明性的所述树脂材料作为透镜材料。
由树脂形成的第一透镜L1~第四透镜L4在透镜的外周部设置有边端(コパ、edge portion)及肋。只要边端及肋的形状对透镜的性能没有损害,则对其没有特殊限制。从透镜的成形加工性方面考虑,边端的厚度优选在透镜外周部的厚度的70~130%的范围内。当在透镜外周部设置有边端时,若光从边端部入射,则存在由此导致重影或闪光的情况。在这种情况下,可以根据需要在透镜间设置限制入射光的入射光掩模(mask)。
在将摄像透镜LA用于摄像模块等之前,可以在第一透镜L1~第四透镜L4的各自的透镜的物体侧及像面侧的透镜表面上实施反射防止膜、IR截止膜、表面硬化等公知处理。使用本发明的摄像透镜LA的摄像模块用在手机用模块相机、WEB相机、个人电脑、数码相机、机动车、各种工业设备的光传感器、监视器等中。
【实施例】
以下,利用实施例对本发明的摄像透镜LA进行说明。各实施例中记载的记号表示以下的含义。需要说明的是,距离、半径及中心厚度的单位为mm。
各符号为如下含义,即:
f:摄像透镜LA整体的焦点距离。
f1:第一透镜L1的焦点距离。
f2:第二透镜L2的焦点距离。
f3:第三透镜L3的焦点距离。
f4:第四透镜L4的焦点距离。
Fno:F数。
2ω:全视角。
S1:孔径光阑。
R:光学面的曲率半径,对透镜而言为中心曲率半径。
R1:第一透镜L1的被拍摄体侧面的曲率半径。
R2:第一透镜L1的像面侧面的曲率半径。
R3:第二透镜L2的被拍摄体侧面的曲率半径。
R4:第二透镜L2的像面侧面的曲率半径。
R5:第三透镜L3的被拍摄体侧面的曲率半径。
R6:第三透镜L3的像面侧面的曲率半径。
R7:第四透镜L4的被拍摄体侧面的曲率半径。
R8:第四透镜L4的像面侧面的曲率半径。
R9:玻璃平板GF的被拍摄体侧面的曲率半径。
R10:玻璃平板GF的像面侧面的曲率半径。
d:透镜的中心厚度或透镜间距离。
d0:从孔径光阑S1到第一透镜L1的被拍摄体侧面的距离。
d1:第一透镜L1的中心厚度。
d2:从第一透镜L1的像面侧面到第二透镜L2的被拍摄体侧面的距离。
d3:第二透镜L2的中心厚度。
d4:从第二透镜L2的像面侧面到第三透镜L3的被拍摄体侧面的距离。
d5:第三透镜L3的中心厚度。
d6:从第三透镜L3的像面侧面到第四透镜L4的被拍摄体侧面的距离。
d7:第四透镜L4的中心厚度。
d8:从第四透镜L4的像面侧面到玻璃平板GF的被拍摄体侧面的距离。
d9:玻璃平板GF的中心厚度。
d10:从玻璃平板GF的像面侧面到像面的距离。
nd:d线的折射率。
n1:第一透镜L1的d线的折射率。
n2:第二透镜L2的d线的折射率。
n3:第三透镜L3的d线的折射率。
n4:第四透镜L4的d线的折射率。
n5:玻璃平板GF的d线的折射率。
vd:d线的阿贝数。
v1:第一透镜L1的阿贝数。
v2:第二透镜L2的阿贝数。
v3:第三透镜L3的阿贝数。
v4:第四透镜L4的阿贝数。
v5:玻璃平板GF的阿贝数。
TTL:从孔径光阑S1到像面的距离(光学长度)。
LB:从第四透镜L4的像面侧面到像面的距离(包括玻璃平板GF的厚度)。
IH:像高。
对于摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各个透镜面的非球面形状而言,y为以光的前进方向为正的光轴,x为与光轴正交的方向上的轴,所述非球面形状由下述的非球面多项式表述。
y=(x2/R)/[1+{1-(K+1)(x2/R2)}1/2]+A4x4+A6x6+A8x8+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16 (10)
其中,R为光轴上的曲率半径,k为圆锥系数,A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16为非球面系数。
为了方便起见,各透镜面的非球面使用式(10)表述的非球面。但是,对该式(10)的非球面多项式没有特殊的限定。
(实施例1)
图2是表示实施例1的摄像透镜LA的配置的结构图。表1表示构成实施例1的摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各自的被拍摄体侧及像面侧的曲率半径R、透镜中心厚度或者透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd,表2表示圆锥系数k、非球面系数。
【表1】
【表2】
在实施例1中,如表25所示,满足条件式(1)~(9)。
实施例1的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)在图3中示出,倍率色差在图4中示出,非点像差及歪曲像差在图5中示出。根据以上的结果可知,实施例1的摄像透镜LA具有2ω(全视角)=65.0°、TTL=4.301mm这样的全视角为60~70°的范围内的小型化结构,并且具有Fno=2.4这样的明亮度,而且如图3~5所示具有良好的光学特性。另外,图5的非点像差的S是相对于弧矢(sagittal)像面的像差,T是相对于子午(tangential)像面的像差,在实施例2~12中也是同样。
(实施例2)
图6是表示实施例2的摄像透镜LA的配置的结构图。表3表示构成实施例2的摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各自的被拍摄体侧及像面侧的曲率半径R、透镜中心厚度或者透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd,表4表示圆锥系数k、非球面系数。
【表3】
【表4】
在实施例2中,如表25所示,满足条件式(1)~(9)。
实施例2的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)在图7中示出,倍率色差在图8中示出,非点像差及歪曲像差在图9中示出。根据以上的结果可知,实施例2的摄像透镜LA具有2ω(全视角)=62.2°、TTL=4.380mm这样的全视角为60~70°的范围内的小型化结构,并且具有Fno=2.4这样的明亮度,且如图7~9所示具有良好的光学特性。
(实施例3)
图10是表示实施例3的摄像透镜LA的配置的结构图。表5表示构成实施例3的摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各自的被拍摄体侧及像面侧的曲率半径R、透镜中心厚度或者透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd,表6表示圆锥系数k、非球面系数。
【表5】
【表6】
在实施例3中,如表25所示,满足条件式(1)~(9)。
实施例3的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)在图11中示出,倍率色差在图12中示出,非点像差及歪曲像差在图13示出。根据以上的结果可知,实施例3的摄像透镜LA具有2ω(全视角)=64.7°、TTL=4.308mm这样的全视角为60~70°的范围内的小型化结构,并且具有Fno=2.4这样的明亮度,且如图11~13所示具有良好的光学特性。
(实施例4)
图14是表示实施例4的摄像透镜LA的配置的结构图。表7表示构成实施例4的摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各自的被拍摄体侧及像面侧的曲率半径R、透镜中心厚度或者透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd,表8表示圆锥系数k、非球面系数。
【表7】
【表8】
在实施例4中,如表25所示,满足条件式(1)~(9)。
实施例4的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)在图15在示出,倍率色差在图16中示出,非点像差及歪曲像差在图17中示出。根据以上的结果可知,实施例4的摄像透镜LA具有2ω(全视角)=63.1°、TTL=4.380mm这样的全视角为60~70°的范围内的小型化结构,并且具有Fno=2.45这样的明亮度,且如图15~17所示具有良好的光学特性。
(实施例5)
图18是表示实施例5的摄像透镜LA的配置的结构图。表9表示构成的实施例5的摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各自的被拍摄体侧及像面侧的曲率半径R、透镜中心厚度或者透镜间距离d、折射率nd,阿贝数vd,表10表示圆锥系数k、非球面系数。
【表9】
【表10】
在实施例5中,如表25所示,满足条件式(1)~(9)。
实施例5的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)在图19中示出,倍率色差在图20中示出,非点像差及歪曲像差在图21示出。根据以上的结果可知,实施例5的摄像透镜LA具有2ω(全视角)=69.2°、TTL=4.034mm这样的全视角为60~70°的范围内的小型化结构,且具有Fno=2.4这样的明亮度,且如图19~21所示具有良好的光学特性。
(实施例6)
图22是表示实施例6的摄像透镜LA的配置的结构图。表11表示构成的实施例6的摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各自的被拍摄体侧及像面侧的曲率半径R、透镜中心厚度或者透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd,表12表示圆锥系数k、非球面系数。
【表11】
【表12】
在实施例6中,如表25所示,满足条件式(1)~(9)。
实施例6的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)在图23中示出,倍率色差在图24中示出,非点像差及歪曲像差在图25中示出。根据以上的结果可知,实施例6的摄像透镜LA具有2ω(全视角)=64.9°、TTL=4.337mm这样的全视角为60~70°的范围内的小型化结构,并且具有Fno=2.4这样的明亮度,且如图23~25所示具有良好的光学特性。
(实施例7)
图26是表示实施例7的摄像透镜LA的配置的结构图。表13表示构成实施例7的摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各自的被拍摄体侧及像面侧的曲率半径R、透镜中心厚度或者透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd,表14表示圆锥系数k、非球面系数。
【表13】
【表14】
在实施例7中,如表25所示,满足条件式(1)~(9)。
实施例7的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)在图27中示出,倍率色差在图28中示出,非点像差及歪曲像差在图29中示出。根据以上的结果可知,实施例7的摄像透镜LA具有2ω(全视角)=62.5°、TTL=4.350mm这样的全视角为60~70°的范围内的小型化结构,并且具有Fno=2.5这样的明亮度,且如图27~29所示具有良好的光学特性。
(实施例8)
图30是表示实施例8的摄像透镜LA的配置的结构图。表15表示构成实施例8的摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各自的被拍摄体侧及像面侧的曲率半径R、透镜中心厚度或者透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd,表16表示圆锥系数k、非球面系数。
【表15】
【表16】
在实施例8中,如表25所示,满足条件式(1)~(9)。
实施例8的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)在图31示出,倍率色差在图32中示出,非点像差及歪曲像差在图33中示出。根据以上的结果可知,实施例8的摄像透镜LA具有2ω(全视角)=65.0°、TTL=4.315mm这样的全视角为60~70°的范围内的小型化结构,并且具有Fno=2.4这样的明亮度,且图31~33所示具有良好的光学特性。
(实施例9)
图34是表示实施例9的摄像透镜LA的配置的结构图。表17表示构成实施例9的摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各自的被拍摄体侧及像面侧的曲率半径R、透镜中心厚度或者透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd,表18表示圆锥系数k、非球面系数。
【表17】
【表18】
在实施例9中,如表25所示,满足条件式(1)~(9)。
实施例9的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)在图35中示出,倍率色差在图36中示出,非点像差及歪曲像差在图37中示出。根据以上的结果可知,实施例9的摄像透镜LA具有2ω(全视角)=60.5°、TTL=4.350mm这样的全视角为60~70°的范围内的小型化结构,并且具有Fno=2.5这样的明亮度,且如图35~37所示具有良好的光学特性。
(实施例10)
图38是表示实施例10的摄像透镜LA的配置的结构图。表19表示构成实施例10的摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各自的被拍摄体侧及像面侧的曲率半径R、透镜中心厚度或者透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd,表20表示圆锥系数k、非球面系数。
【表19】
【表20】
在实施例10中,如表25所示,满足条件式(1)~(9)。
实施例10的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)在图39中示出,倍率色差在图40中示出,非点像差及歪曲像差在图41中示出。根据以上的结果可知,实施例10的摄像透镜LA具有2ω(全视角)=64.1°、TTL=4.386mm这样的全视角为60~70°的范围内的小型化结构,并且具有Fno=2.5这样的明亮度,且如图39~41所示具有良好的光学特性。
(实施例11)
图42是表示实施例11的摄像透镜LA的配置的结构图。表21表示构成实施例11的摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各自的被拍摄体侧及像面侧的曲率半径R、透镜中心厚度或者透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd,表22表示圆锥系数k、非球面系数。
【表21】
【表22】
在实施例11中,如表25所示,满足条件式(1)~(9)。
实施例11的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)在图43中示出,倍率色差在图44中示出,非点像差及歪曲像差在图45中示出。根据以上的结果可知,实施例11的摄像透镜LA具有2ω(全视角)=68.0°、TTL=4.073mm这样的全视角为60~70°的范围内的小型化结构,且具有Fno=2.5这样的明亮度,且如图43~45所示具有良好的光学特性。
(实施例12)
图46是表示实施例12的摄像透镜LA的配置的结构图。表23表示构成实施例12的摄像透镜LA的第一透镜L1~第四透镜L4的各自的被拍摄体侧及像面侧的曲率半径R、透镜中心厚度或者透镜间距离d、折射率nd、阿贝数vd,表24表示圆锥系数k、非球面系数。
【表23】
【表24】
在实施例12中,如表25所示,满足条件式(1)~(9)。
实施例12的摄像透镜LA的球面像差(轴上色差)在图47中示出,倍率色差在图48中示出,非点像差及歪曲像差在图49中示出。根据以上的结果可知,实施例12的摄像透镜LA具有2ω(全视角)=61.4°、TTL=4.400mm这样的全视角为60~70°的范围内的小型化结构,并且具有Fno=2.5这样的明亮度,且如图47~49所示具有良好的光学特性。
表25表示各数值实施例的各个值及与条件式(1)~(9)所规定的参数相对应的值。其中,表25所示的各个值的单位为f(mm)、f1(mm)、f2(mm)、f3(mm)、f4(mm)、2ω(°)、TTL(mm)、LB(mm)、IH(mm)。
【表25】
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 备考 | |
f1/f | 0.695 | 0.653 | 0.680 | 0.672 | 0.735 | 0.684 | (1)式 |
f/d1 | 6.038 | 6.353 | 5.400 | 6.799 | 5.513 | 5.993 | (2)式 |
f/d6 | 37.914 | 43.800 | 35.838 | 41.101 | 12.198 | 35.923 | (3)式 |
R1/R2 | -0.240 | -0.246 | -0.275 | -0.243 | -0.269 | -0.335 | (4)式 |
R3/R4 | 14.678 | 16.130 | 18.000 | 16.049 | 18.500 | 16.566 | (5)式 |
R5/R6 | 2.733 | 2.692 | 2.731 | 2.725 | 2.655 | 2.721 | (6)式 |
f2/f | -1.131 | -1.062 | -1.100 | -1.075 | -1.192 | -1.117 | (7)式 |
f3/f | 0.609 | 0.583 | 0.604 | 0.588 | 0.665 | 0.605 | (8)式 |
f4/f | -0.645 | -0.583 | -0.618 | -0.616 | -0.646 | -0.639 | (9)式 |
Fno | 2.40 | 2.40 | 2.40 | 2.45 | 2.40 | 2.40 | |
2ω | 65.0 | 62.2 | 64.7 | 63.1 | 69.2 | 64.9 | |
f | 3.526 | 3.723 | 3.548 | 3.658 | 3.269 | 3.530 | |
f1 | 2.450 | 2.430 | 2.413 | 2.460 | 2.403 | 2.415 | |
f2 | -3.988 | -3.955 | -3.902 | -3.934 | -3.897 | -3.944 | |
f3 | 2.146 | 2.170 | 2.143 | 2.152 | 2.174 | 2.136 | |
f4 | -2.273 | -2.171 | -2.193 | -2.253 | -2.111 | -2.257 | |
TTL | 4.301 | 4.380 | 4.308 | 4.380 | 4.034 | 4.337 | |
LB | 1.411 | 1.545 | 1.206 | 1.567 | 1.200 | 1.448 | |
IH | 2.268 | 2.268 | 2.268 | 2.268 | 2.268 | 2.268 | |
实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 备考 | |
f1/f | 0.679 | 0.705 | 0.607 | 0.676 | 0.708 | 0.656 | (1)式 |
f/d1 | 6.096 | 6.093 | 5.717 | 6.071 | 5.902 | 6.489 | (2)式 |
f/d6 | 33.283 | 42.000 | 27.719 | 39.000 | 30.264 | 42.989 | (3)式 |
R1/R2 | -0.240 | -0.256 | -0.256 | -0.247 | -0.276 | -0.253 | (4)式 |
R3/R4 | 3.100 | 11.000 | 17.000 | 13.515 | 17.748 | 8.000 | (5)式 |
R5/R6 | 2.556 | 2.951 | 1.900 | 2.796 | 2.402 | 2.643 | (6)式 |
f2/f | -1.250 | -1.200 | -0.990 | -1.125 | -1.184 | -1.200 | (7)式 |
f3/f | 0.598 | 0.599 | 0.699 | 0.568 | 0.755 | 0.575 | (8)式 |
f4/f | -0.553 | -0.628 | -0.624 | -0.585 | -0.800 | -0.537 | (9)式 |
Fno | 2.50 | 2.40 | 2.50 | 2.50 | 2.50 | 2.50 | |
2ω | 62.5 | 65.0 | 60.5 | 64.1 | 68.0 | 61.4 | |
f | 3.761 | 3.528 | 3.853 | 3.588 | 3.329 | 3.783 | |
f1 | 2.554 | 2.486 | 2.340 | 2.427 | 2.356 | 2.480 | |
f2 | -4.701 | -4.234 | -3.815 | -4.037 | -3.943 | -4.541 | |
f3 | 2.248 | 2.112 | 2.695 | 2.038 | 2.514 | 2.177 | |
f4 | -2.080 | -2.215 | -2.404 | -2.099 | -2.663 | -2.032 | |
TTL | 4.350 | 4.315 | 4.350 | 4.386 | 4.073 | 4.400 | |
LB | 1.413 | 1.441 | 1.504 | 1.437 | 1.330 | 1.534 | |
IH | 2.268 | 2.268 | 2.268 | 2.268 | 2.268 | 2.268 |
以上所述的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种摄像透镜,其特征在于,其按照从被拍摄体侧由近及远的顺序配置有:孔径光阑(S1)、两面凸形状的正光焦度的第一透镜(L1)、凸面朝向被拍摄体侧的弯月形状的负光焦度的第二透镜(L2)、凸面朝向像面侧的弯月形状的正光焦度的第三透镜(L3)、凸面朝向被拍摄体侧的弯月形状的负光焦度的第四透镜(L4),并且满足以下的条件式(1)~(5),即,
0.50≤f1/f≤0.75 (1)
5.20≤f/d1≤8.00 (2)
12.00≤f/d6≤45.00 (3)
-0.35≤R1/R2≤-0.20 (4)
3.00≤R3/R4≤20.00 (5)
其中,
f表示透镜***整体的焦点距离,
f1表示第一透镜的焦点距离,
d1表示第一透镜的中心厚度,
d6表示从第三透镜的像面侧面到第四透镜的被拍摄体侧面的距离,
R1表示第一透镜被拍摄体侧面的曲率半径,
R2表示第一透镜像面侧面的曲率半径,
R3表示第二透镜被拍摄体侧面的曲率半径,
R4表示第二透镜像面侧面的曲率半径。
2.根据权利要求1所述的摄像透镜,其特征在于,
满足以下的条件式(6),即,
1.00≤R5/R6≤3.00 (6)
其中,
R5表示第三透镜被拍摄体侧面的曲率半径,
R6表示第三透镜像面侧面的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的摄像透镜,其特征在于,
满足以下的条件式(7),即,
-1.30≤f2/f≤-0.95 (7)
其中,
f表示透镜***整体的焦点距离,
f2表示第二透镜的焦点距离。
4.根据权利要求1所述的摄像透镜,其特征在于,满足以下的条件式(8),即,
0.55≤f3/f≤0.80 (8)
其中,
f表示透镜***整体的焦点距离,
f3表示第三透镜的焦点距离。
5.根据权利要求1所述的摄像透镜,其特征在于,满足以下的条件式(9),即
-1.00≤f4/f≤-0.50 (9)
其中,
f表示透镜***整体的焦点距离,
f4表示第四透镜的焦点距离。
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