CN108139569A - 广角镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种广角镜头,能够减小相对于成像面的入射角、像差周边部的像散及倍率色像差。广角镜头100具备七片透镜,在第四透镜40和第五透镜50之间设有光圈80。第一透镜10是凸面朝向物体侧的负弯月透镜。第二透镜20是至少一面为非球面,且凹面朝向像侧的负弯月透镜。第三透镜30是至少一面为非球面,且凹面朝向物体侧的负弯月透镜。第四透镜40及第五透镜50是正透镜。第六透镜60是凹面朝向像侧的负透镜。第七透镜70是凸面朝向物体侧及像侧双方的双凸透镜,构成第六透镜60和接合透镜90。
Description
技术领域
本发明涉及一种广角镜头,用于车辆的环视监视器等。
背景技术
在最近的监视用途或车载用途中使用的透镜,被要求广角及高分辨率。在这种广角镜头中,为了获得高分辨率,提出了一种通过相对于光圈在像侧设置接合透镜而减小球面像差的结构(参照专利文献1、2、3、4)。另外,专利文献3、4中提出了一种相对于光圈在物体侧也设置有接合透镜的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-34922号公报
专利文献2:日本特开2009-63877号公报
专利文献3:日本特开2014-85559号公报
专利文献4:日本特开2014-89349号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是,如专利文献1、2所记载的结构,相对于光圈仅在像侧设置接合透镜时,不能降低周边部的像散及倍率色像差,因此,在车辆的环视监视器等中,存在无法应对增加像素以进一步提高高分辨率这种要求的问题点。另外,即使如专利文献3、4所记载的结构那样,相对于光圈在两侧设置接合透镜,在相对于光圈在像侧仅设置一个接合透镜时,也存在相对于成像面的入射角大,容易产生像差的问题点。
鉴于以上的问题点,本发明的课题在于,提供一种广角镜头,能够减小相对于成像面的入射角、像差周边部的像散及倍率色像差。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述问题,本发明提供一种广角镜头,其特征在于,包括:从物体侧起依次配置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光圈、第五透镜、第六透镜及第七透镜,其中,所述第一透镜是凸面朝向物体侧的负弯月透镜,所述第二透镜是至少一面为非球面、且凹面朝向像侧的负弯月透镜,所述第三透镜是至少一面为非球面、且凹面朝向物体侧的负弯月透镜,所述第四透镜是正透镜,所述第五透镜是正透镜,所述第六透镜是凹面朝向像侧的负透镜,所述第七透镜是凸面朝向物体侧及像侧双方的双凸透镜,所述第六透镜和所述第七透镜构成所述第六透镜的像侧的面和所述第七透镜的物体侧的面被树脂材料接合而成的接合透镜。
在本发明中,由于相对于光圈在像侧设有第六透镜和第七透镜的接合透镜,所以能够减小球面像差。另外,由于配置有由负透镜构成的第三透镜,所以能够形成在光圈的两侧(物体侧及像侧)配置有由正透镜构成的第四透镜及第五透镜的透镜结构,在该透镜结构中,形成光圈的两侧接近对称的结构。因此,能够减少周边部的像散及倍率色像差。因此,即使在使用了像素尺寸小的摄像元件的情况下,也能够抑制光量的降低或色平衡的改变等。另外,由于配置有由负透镜构成的第三透镜,所以能够利用第一透镜、第二透镜及第三透镜分割比第四透镜靠前侧的负的倍率。因此,能够使第一透镜的像侧的凹面变浅,所以第一透镜的制造变得容易。另外,由于在第六透镜和第七透镜的接合透镜与光圈之间配置有由正透镜构成的第五透镜,所以能够使相对于成像面的入射角较小。
在本发明中,能够采用如下方式,所述第五透镜是凸面朝向物体侧及像侧双方的双凸透镜。
在本发明中,能够采用如下方式,所述第四透镜是凸面朝向物体侧及像侧双方的双凸透镜。根据该方式,由于将相对于光圈配置于物体侧的第四透镜、及相对于光圈配置于像侧的第五透镜双方设定为双凸透镜,所以形成光圈的两侧接近对称的结构。因此,能够减少周边部的像散及倍率色像差。
在本发明中,能够采用如下方式,所述第四透镜及所述第五透镜中的至少一方是玻璃透镜。根据该方式,与第四透镜及第五透镜是塑料透镜的情况相比,能够提高广角镜头的温度特性。
在本发明中,能够采用如下方式,所述第一透镜是玻璃透镜。在本发明中,利用第一透镜、第二透镜及第三透镜分割比第三透镜靠前侧的负的倍率,所以能够使第一透镜的像侧的凹面变浅。因此,即使第一透镜使用了玻璃透镜的情况下,第一透镜的制造也容易。
在本发明中,能够采用如下方式,在设所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的合成焦距为f567(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的焦距f567及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件:
2<f567/f0<4。
在本发明中,能够采用如下方式,在设所述第四透镜及所述第五透镜的合成焦距为f45(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,所述第四透镜及所述第五透镜的焦距f45及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件:
1<f45/f0<3。
在本发明中,能够采用如下方式,将所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜设为负的透镜组,将所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜设为正的透镜组,在设所述负的透镜组的合成焦距为fN(mm)、所述正的透镜组的合成焦距为fP(mm)时,所述负的透镜组的合成焦距fN及所述正的透镜组的合成焦距fP满足以下的条件:
0.1<|fN/fP|<0.5。
在本发明中,能够采用如下方式,在设物像间距离为d0、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,物像间距离d0及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件:
8<d0/f0<15。
在本发明中,能够采用如下方式,在设所述第六透镜的阿贝数为v6、所述第七透镜的阿贝数为v7时,阿贝数v6、v7分别满足以下的条件:
v6≤30
50≤v7。
发明效果
在本发明中,由于相对于光圈在像侧设有第六透镜和第七透镜的接合透镜,所以能够减小球面像差。另外,由于配置了由负透镜构成的第三透镜,所以能够设定为在光圈的两侧(物体侧及像侧)配置有由正透镜构成的第四透镜及第五透镜的透镜结构,在该透镜结构中,形成光圈的两侧接近对称的结构。因此,能够减少周边部的像散及倍率色像差。因此,即使在使用了像素尺寸小的摄像元件的情况下,也能够抑制光量的降低或色平衡的改变等。另外,由于配置了由负透镜构成的第三透镜,所以能够利用第一透镜、第二透镜及第三透镜分割比第四透镜靠前侧的负的倍率。因此,因为能够使第一透镜的像侧的凹面变浅,所以第一透镜的制造变得容易。另外,由于在第六透镜和第七透镜的接合透镜与光圈之间配置了由正透镜构成的第五透镜,所以能够使相对于成像面的入射角较小。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的广角镜头的结构的说明图。
图2是表示图1所示的广角镜头的球面像差及倍率色像差的说明图。
图3是表示图1所示的广角镜头的像散及横向像差的说明图。
图4是表示本发明实施方式2的广角镜头的结构的说明图。
图5是表示图4所示的广角镜头的球面像差及倍率色像差的说明图。
图6是表示图4所示的广角镜头的像散及横向像差的说明图。
图7是表示表示本发明实施方式3的广角镜头的结构的说明图。
图8是表示图7所示的广角镜头的球面像差及倍率色像差的说明图。
图9是表示图7所示的广角镜头的像散及横向像差的说明图。
图10是表示本发明实施方式4的广角镜头的结构的说明图。
图11是表示图10所示的广角镜头的球面像差及倍率色像差的说明图。
图12是表示图10所示的广角镜头的像散及横向像差的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图,对应用了本发明的广角镜头的实施方式进行说明。
[实施方式1]
图1是表示本发明实施方式1的广角镜头100的结构的说明图。图2是表示图1所示的广角镜头100的球面像差及倍率色像差的说明图,图2(a)、(b)示出球面像差的像差图及倍率色像差的像差图。图3是表示图1所示的广角镜头100的像散及横向像差的说明图,图3(a)、(b)示出像散的像差图及横向像差的像差图。此外,图1中表示各面1~16时,在非球面上标记“*”。图2(a)、(b)及图3(a)、(b)示出红色光R(波长486nm)、绿色光G(波长588nm)、蓝色光B(波长656nm)的各像差,图2(a)示出光瞳半径(Pupil Radius)为0.3303mm的球面像差,图2(b)示出最大视野(Max.Field)为97.6314deg的倍率色像差。图3(a)中,在径向方向的特性上标记S,在切线方向的特性上标注T。另外,图3(a)所示的失真(distortion)表示拍摄中央部和周边部的像的变化率,表示失真的数值的绝对值越小,透镜的精度越高。图3(b)示出在角度0.00deg、24.00deg、47.04deg、70.52deg、97.63deg的与光轴正交的两个方向(y方向及x方向)的横向像差。此外,后述的图4~图12中也大致相同。
如图1所示,本方式的广角镜头100包括:从物体侧起依次配置的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、光圈80、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70,相对于第七透镜70在像侧配置有平板状的滤光器96及摄像元件97。
第一透镜10是凸面朝向物体侧的负弯月透镜(具有负的倍率(negative power)的弯月透镜(meniscus lens))。第二透镜20是至少一面为非球面、且凹面朝向像侧的负弯月透镜(具有负的倍率的弯月透镜)。第三透镜30是至少一面为非球面、且凹面朝向物体侧的负弯月透镜(具有负的倍率的弯月透镜)。第四透镜40是正透镜(具有正的倍率的透镜)。第五透镜50是正透镜(具有正的倍率的透镜)。第六透镜60是凹面朝向像侧的负透镜(具有负的倍率的透镜)。第七透镜70是凸面朝向物体侧及像侧的双方的双凸透镜,具有正的倍率。
第六透镜60和第七透镜70构成:第六透镜60的像侧的面和第七透镜70的物体侧的面被透光性的树脂材料(未图示)接合而成的接合透镜90。因此,广角镜头100的第十三面13由第六透镜60的像侧的面和第七透镜70的物体侧的面的接合面构成。
更具体而言,在第一透镜10中,物体侧的面(第一面1)是球面的凸面,像侧的面(第二面2)是球面的凹面。在第二透镜20中,物体侧的面(第三面3)是非球面的凸面,像侧的面(第四面4)是非球面的凹面。在第三透镜30中,物体侧的面(第五面5)是非球面的凹面,像侧的面(第六面6)是非球面的凸面。第四透镜40是物体侧的面(第七面7)及像侧的面(第八面8)都由球面的凸面构成的双凸透镜。第五透镜50是物体侧的面(第十面10)及像侧的面(第十一面11)都由非球面的凸面构成的双凸透镜。在第六透镜60中,物体侧的面(第十二面12)是非球面的凸面,像侧的面(第十三面13)是非球面的凹面。在第七透镜70中,物体侧的面(第十三面13)是非球面的凸面,像侧的面(第十四面14)是非球面的凸面。光圈80构成第九面9,滤光器96的物体侧的面构成第十五面15,滤光器96的像侧的面构成第十六面16。
在此,第一透镜10、第四透镜40、及第五透镜50是玻璃透镜或塑料透镜,第二透镜20、第三透镜30、第六透镜60及第七透镜70是塑料透镜。另外,第四透镜40及第五透镜50中的至少一方是玻璃透镜。在本方式中,第四透镜40及第五透镜50中的一方是玻璃透镜。更具体而言,第四透镜40是玻璃透镜,第五透镜50是由丙烯酸树脂类、聚碳酸酯类、聚烯烃类等构成的塑料透镜。另外,第一透镜10是玻璃透镜,第二透镜20、第三透镜30、第六透镜60及第七透镜70是由丙烯酸树脂类、聚碳酸酯类、聚烯烃类等构成的塑料透镜。
本方式的广角镜头100的特性如表1、图2及图3所示,各面的物理性质及非球面系数等如表2所示。表1示出以下项目。
透镜系统整体的焦距f0(Effective Focal Length)
物像间距离(Total Track)
透镜系统整体的F值(Image Space F/#)
最大视角(Max.Field Angle)
水平视角(Horizontal Field Angle)
表2的第一栏示出各面的以下项目。曲率半径、厚度、焦距的单位为mm。在此,在透镜面是朝向物体侧突出的凸面或朝向物体侧凹下的凹面的情况下,将曲率半径设为正值;在透镜面为朝向像侧突出的凸面或朝向像侧凹下的凹面的情况下,将曲率半径设为负值。
曲率半径(Radius)
厚度(Thickness)
折射率Nd
阿贝数vd
焦距f
表2的第二栏及第三栏示出各面中、用下式(数式1)表示非球面的形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10。在下式中,设:凹陷量(sag amount)(光轴方向的轴)为z、与光轴垂直方向的高度(光线高度)为r、圆锥系数为k、曲率半径的倒数为c。
【数式1】
【表1】
透镜系统整体的焦距(f0) | 1.320mm |
物像间距离 | 13.950mm |
透镜系统整体的F值 | 2.0 |
最大视角 | 195deg |
水平视角 | 195deg |
【表2】
面 | 曲率半径 | 厚度 | Nd | Vd | f |
1 | l2.200 | 1.300 | 1.834 | 42.7 | -7.088 |
2 | 3.790 | 1.340 | |||
3* | 13.100 | 0.600 | 1.531 | 55.8 | -3.823 |
4* | 1.730 | 1.740 | |||
5* | -2.070 | 0.500 | 1.531 | 55.8 | -6.225 |
6* | -6.000 | 0.100 | |||
7 | 8.000 | 1.670 | 1.806 | 40.7 | 3.799 |
8 | -4.500 | 0.100 | |||
9(光圈) | 无穷大 | 0.140 | |||
10* | 3.317 | 0.710 | 1.584 | 30.2 | 4.100 |
11* | -7.91 | 0.300 | |||
12* | 22.700 | 0.600 | 1.635 | 24.0 | -1.320 |
13* | 0.800 | 3.010 | 1.531 | 55.8 | 1.688 |
14* | -2.264 | 1.015 | |||
15 | 无穷大 | 0.700 | 1.517 | 64.1 | |
16 | 无穷大 | 0.125 |
非球面系数
面 | c(1/曲率半径) | K | A4 | A6 | A8 |
3 | 7.63359E-02 | 0.00000E+00 | -1.90000E-03 | 3.75000E-04 | -3.25000E-06 |
4 | 5.78035E-01 | 1.00000F-01 | -l.50000F-02 | 1.87500F-04 | -1.23500F-03 |
5 | -4.83092E-01 | 0.00000E+00 | -8.00000E-03 | 1.00000E-02 | -1.41000E-03 |
6 | -1.66667E-01 | -1.50000E-01 | -7.70000E-03 | 9.06000E-03 | -1.29000E-03 |
10 | 3.01477E-01 | 0.00000E+00 | -5.02000E-03 | 4.29000E-03 | 0.00000E+00 |
11 | -1.26422E-01 | 0.00000E+00 | 1.30000E-02 | -2.96000E-03 | 1.40000E-03 |
12 | 4.40529E-02 | 0.00000E+00 | -1.10000E-02 | -4.61000E-03 | 5.21000E-04 |
13 | 1.25000E+00 | -1.00000E+00 | -4.00000E-02 | 3.26000E-03 | 1.09000E-03 |
14 | -4.41696E-01 | -2.10000E+01 | 9.39000E-03 | -1.47000E-03 | 4.92000E-05 |
非球面系数
面 | A10 |
3 | 0.00000E+00 |
4 | 0.00000E+00 |
5 | 0.00000E+00 |
6 | 0.00000E+00 |
10 | 0.00000E+00 |
11 | O.00000E+00 |
12 | 3.79000E-05 |
13 | -6.90000E-05 |
14 | 2.55000E-05 |
如表1所示,在本方式的广角镜头100中,透镜系统整体的焦距f0为1.320mm,物像间距离为13.950mm,透镜系统整体的F值为2.0,最大视角为195deg,水平视角为195deg。
如表2所示,第二透镜20、第三透镜30及第七透镜70的阿贝数vd均超过50。更具体而言,第二透镜20、第三透镜30及第七透镜70的阿贝数vd均为55.8,折射率Nd均为1.531。第六透镜60的折射率Nd为1.635,第六透镜60和第七透镜70的折射率Nd不同。
这样,本方式的广角镜头100为六组七片的透镜结构,七片透镜中、五片透镜是塑料的。因此,能够降低广角镜头100的成本,并且能够实现轻量化。
另外,在本方式中,由于配置了由负透镜构成的第三透镜30,所以,能够设定为在光圈80的两侧(物体侧及像侧)配置有由正透镜构成的第四透镜40及第五透镜50的透镜结构,在所述透镜结构中,形成了光圈80的两侧接近对称的结构。而且,由于第四透镜40及第五透镜50是凸面朝向物体侧及像侧的双方的双凸透镜,所以,形成以光圈80为中心的两侧更接近对称的结构。因此,能够减少在周边部的像散及倍率色像差。因此,即使在使用了像素尺寸小的摄像元件97的情况下,也能够抑制光量的降低或色平衡的改变等。
另外,由于配置了由负透镜构成的第三透镜30,所以能够用第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30分割比第四透镜40靠前侧的负的倍率。因此,由于能够使第一透镜10的像侧的凹面(第二面2)的深度变浅,所以第一透镜10的制造变得容易。特别是,即使在如本方式那样,将第一透镜10设定为玻璃透镜时,由于能够使第一透镜10的像侧的凹面(第二面2)的深度变浅,所以,第一透镜10的制造也容易。
另外,由于配置了由正透镜构成的第五透镜50,所以,能够使相对于成像面的入射角较小。
另外,第二透镜20、第三透镜30及第七透镜70的阿贝数vd都超过50,色散小。而且,第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30是弯月透镜,在这些透镜中,轴向色像差在物体侧的面和像侧的面抵消。因此,广角镜头100的轴向色像差小。
另外,由于第四透镜40及第五透镜50中的至少一方是玻璃透镜,因此,与第四透镜40及第五透镜50的双方是塑料透镜的情况相比,能够提高广角镜头100的温度特性。
另外,由于第二透镜20、第三透镜30、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的两面都是非球面,因此,能够减小球面像差等的像差。
另外,在设第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距为f567(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567、及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件(1)。
条件(1):2<f567/f0<4
更具体而言,第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567为3.736mm,透镜系统整体的焦距f0为1.320mm,因此,f567/f0为2.830,满足上述的条件(1)。
这样,在本例中,由于f567/f0超过2,所以能够防止由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率变弱,从而良好地进行各像差、特别是色像差的修正,能够实现高的光学性能。另外,由于f567/f0低于4,所以能够抑制由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率过强,从而避免透镜系统整体的全长变长。
进而,第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567及透镜系统整体的焦距f0,优选满足以下条件(1-2)。
条件(1-2):2.5<f567/f0<3.5
在本例中,由于f567/f0超过2.5,所以能够防止由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率变弱,从而更良好地进行各像差、特别是色像差的修正,能够实现更高的光学性能。另外,由于f567/f0低于3.5,所以能够进一步抑制由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率过强,从而进一步避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在设第四透镜40及第五透镜50的合成焦距为f45(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,第四透镜40及第五透镜50的焦距f45、及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件(2)。
条件(2):1<f45/f0<3
更具体而言,第四透镜40及第五透镜50的合成焦距f45为2.173,透镜系统整体的焦距f0为1.320mm,因此,f45/f0为1.646,满足上述的条件(2)。
这样,在本例中,由于f45/f0超过1,所以能够防止由第四透镜40及第五透镜50构成的倍率变弱,从而良好地进行各像差的修正,能够实现高的光学性能。另外,由于f45/f0低于3,所以能够抑制由第四透镜40及第五透镜50构成的倍率过强,从而避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在将第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30设为负的透镜组、将第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70设为正的透镜组、设负的透镜组的合成焦距为fN(mm)、正的透镜组的合成焦距为fP(mm)时,负的透镜组的合成焦距fN及正的透镜组的合成焦距fP满足以下的条件。
条件(3):0.1<|fN/fP|<0.5
更具体而言,负的透镜组的合成焦距fN为-1.316,正的透镜组的合成焦距fP为3.195,因此,|fN/fP|为0.412,满足上述的条件(3)。
这样,在本例中,由于|fN/fP|超过0.1,所以,能够抑制负的透镜组的负的倍率,能够良好地进行像面弯曲及彗形像差的修正。另外,由于|fN/fP|低于0.5,所以能够避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在设物像间距离为d0(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,物像间距离d0及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件。
条件(4):8<d0/f0<15
更具体而言,物像间距离d0(mm)为13.950,透镜系统整体的焦距f0为1.320mm,因此,d0/f0为10.568,满足上述的条件(4)。
这样,在本例中,由于d0/f0超过8,所以能够适当地修正球面像差及畸变像差。另外,由于d0/f0低于15,所以能够抑制透镜直径变得过大,并且能够避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在设第六透镜的阿贝数为v6、第七透镜的阿贝数为v7时,阿贝数v6、v7分别满足以下的条件。
条件(5):v6≤30
条件(6):50≤v7
更具体而言,阿贝数v6为24.0,阿贝数v7为55.8。因此,阿贝数v6、v7分别满足条件(5)、(6)。因此,能够适当地修正色像差。
[实施方式2]
图4是表示本发明实施方式2的广角镜头100的结构的说明图。图5是表示图4所示的广角镜头100的球面像差及倍率色像差的说明图,图5(a)、(b)示出球面像差的像差图及倍率色像差的像差图。图6是表示图4所示的广角镜头100的像散及横向像差的说明图,图6(a)、(b)示出像散的像差图及横向像差的像差图。图5(a)示出光瞳半径(Pupil Radius)为0.3648mm处的球面像差,图5(b)示出最大视野(MaX.Field)为97.1728deg的倍率色像差。图6(b)示出在角度0.00deg、25.30deg、47.99deg、70.56deg、97.17deg的与光轴正交的两个方向(y方向及x方向)的横向像差。此外,由于本方式及后述的实施方式3、4的广角镜头100的基本结构与实施方式1相同,因此,共同的部分标注相同的符号,省略它们的详细说明。
如图4所示,本方式的广角镜头100与实施方式1同样,也包括:从物体侧起依次配置的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、光圈80、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70。第一透镜10是凸面朝向物体侧的负弯月透镜。第二透镜20是至少一面为非球面、且凹面朝向像侧的负弯月透镜。第三透镜30是至少一面为非球面、且凹面朝向物体侧的负弯月透镜。第四透镜40是正透镜。第五透镜50是正透镜。第六透镜60是凹面朝向像侧的负透镜。第七透镜70是凸面朝向物体侧及像侧的双方的双凸透镜,具有正的倍率。第六透镜60和第七透镜70构成:第六透镜60的像侧的面和第七透镜70的物体侧的面被透光性的树脂材料(未图示)接合而成的接合透镜90。
更具体而言,在第一透镜10中,物体侧的面(第一面1)是球面的凸面,像侧的面(第二面2)是球面的凹面。在第二透镜20中,物体侧的面(第三面3)是非球面的凸面,像侧的面(第四面4)是非球面的凹面。在第三透镜30中,物体侧的面(第五面5)是非球面的凹面,像侧的面(第六面6)是非球面的凸面。第四透镜40是物体侧的面(第七面7)及像侧的面(第八面8)都由球面的凸面构成的双凸透镜。第五透镜50是物体侧的面(第十面10)及像侧的面(第十一面11)都由非球面的凸面构成的双凸透镜。在第六透镜60中,物体侧的面(第十二面12)是非球面的凹面,像侧的面(第十三面13)是非球面的凹面。在第七透镜70中,物体侧的面(第十三面13)是非球面的凸面,像侧的面(第十四面14)是非球面的凸面。光圈80构成第九面9,滤光器96的物体侧的面构成第十五面15,滤光器96的像侧的面构成第十六面16。
在此,第四透镜40及第五透镜50中的至少一方是玻璃透镜。在本方式中,第四透镜40及第五透镜50中的一方是玻璃透镜。更具体而言,第四透镜40是玻璃透镜,第五透镜50是塑料透镜。另外,第一透镜10是玻璃透镜,第二透镜20、第三透镜30、第六透镜60及第七透镜70是塑料透镜。
本方式的广角镜头100的特性如表3、图5及图6所示,各面的物理性质及非球面系数等如表4所示。
【表3】
透镜系统整体的焦距(f0) | 1.457mm |
物像间距离 | 16.223mm |
透镜系统整体的F值 | 2.0 |
最大视角 | 194deg |
水平视角 | 194deg |
【表4】
面 | 曲率半径 | 厚度 | Nd | vd | f |
1 | 16.000 | 1.300 | 1.773 | 49.9 | -7.003 |
2 | 3.900 | 1.375 | |||
3* | 3.500 | 0.700 | 1.531 | 56.0 | -4.266 |
4* | 1.280 | 2.160 | |||
5* | -2.400 | 0.510 | 1.531 | 56.0 | -6.304 |
6* | -9.100 | 0.110 | |||
7 | 10.700 | 1.260 | 1.847 | 24.0 | 4.234 |
8 | -5.100 | 0.100 | |||
9(光圈) | 无穷大 | 0.090 | |||
10* | 3.67 | 1.420 | 1.531 | 56.0 | 3.489 |
11* | -3.24 | 0.100 | |||
12* | -8.000 | 0.600 | 1.635 | 24.2 | -1.638 |
13* | 1.230 | 4.390 | 1.531 | 56.0 | 2.694 |
14* | -2.085 | 1.283 | |||
15 | 无穷大 | 0.700 | 1.517 | 64.1 | |
16 | 无穷大 | 0.125 |
非球面系数
面 | c(1/曲率半径) | K | A3 | A4 | A5 |
3 | 2.85714E-01 | 0.00000E+00 | 9.60000E-03 | -2.96000E-02 | 3.70000E-03 |
4 | 7.81250E-01 | -5.50000E-01 | 5.34000E-03 | -2.89000E-02 | -4.71000E-02 |
5 | -4.16667E-01 | -3.70000E-01 | 0.00000E+00 | -1.40000E-02 | 0.00000E+00 |
6 | -1.09890E-01 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -8.69000E-03 | 0.00000E+00 |
10 | 2.72480E-01 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -4.21000E-03 | 0.00000E+00 |
11 | -3.08642E-01 | -1.45000E+00 | 0.00000E+00 | -4.90000E-03 | 0.00000E+00 |
12 | -1.25000E-01 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -2.16000E-02 | 0.00000E+00 |
13 | 8.13008E-01 | -1.20000E+00 | 0.00000E+00 | -7.60000E-03 | 0.00000E+00 |
14 | -4.79616E-01 | -2.85000E+00 | 0.00000E+00 | -3.70000E-03 | 0.00000E+00 |
非球面系数
面 | A6 | A7 | A8 |
3 | 1.37000E-03 | -7.00000E-05 | -6.06000E-05 |
4 | 5.67000E-02 | -3.13000E-02 | 6.68000E-03 |
5 | 5.04000E-03 | 0.00000E+00 | -7.40000E-04 |
6 | 5.75000E-03 | 0.00000E+00 | -3.53000E-04 |
10 | 1.47000E-03 | 0.00000E+00 | -8.25000E-04 |
11 | -2.22000E-03 | 0.00000E+00 | -7.79000E-04 |
12 | -2.81000E-03 | 0.00000E+00 | -4.50000E--04 |
13 | 6.32000E-03 | 0.00000E+00 | -6.31000E-04 |
14 | 1.08000E-04 | 0.00000E+00 | -1.49000E-05 |
如表3所示,在本方式的广角镜头100中,透镜系统整体的焦距f0为1.457mm,物像间距离为16.223mm,透镜系统整体的F值为2.0,最大视角为194deg,水平视角为194deg。
如表4所示,第二透镜20、第三透镜30、第五透镜50及第七透镜70的阿贝数vd都超过50。更具体而言,第二透镜20、第三透镜30、第五透镜50及第七透镜70的阿贝数vd都为56.0,折射率Nd都为1.531。第六透镜60的折射率Nd为1.635,第六透镜60和第七透镜70的折射率Nd不同。
这样,本方式的广角镜头100为六组七片的透镜结构,七片透镜中、五片透镜是塑料的。因此,能够降低广角镜头100的成本,并且能够实现轻量化。另外,在本方式中,由于配置有由负透镜构成的第三透镜30,所以能够设定为在光圈80的两侧(物体侧及像侧)配置有由正透镜构成的第四透镜40及第五透镜50的透镜结构,在所述透镜结构中,形成了光圈80的两侧接近对称的结构。而且,由于第四透镜40及第五透镜50是凸面朝向物体侧及像侧的双方的双凸透镜,所以形成以光圈80为中心的两侧更接近对称的结构。因此,能够减小在周边部的像散及倍率色像差。因此,起到能够减少在周边部的像散及倍率色像差等、与实施方式1相同的效果。
另外,在设第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距为f567(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567、及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件(1)。
条件(1):2<f567/f0<4
更具体而言,第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567为4.258mm,透镜系统整体的焦距f0为1.457mm,因此,f567/f0为2.923,满足上述的条件(1)。
这样,在本例中,由于f567/f0超过2,所以能够防止由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率变弱,从而良好地进行各像差、特别是色像差的修正,能够实现高的光学性能。另外,由于f567/f0低于4,所以可抑制由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率过强,能够避免透镜系统整体的全长变长。
进而,第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567、及透镜系统整体的焦距f0优选满足以下条件(1-2)。
条件(1-2):2.5<f567/f0<3.5
在本例中,由于f567/f0超过2.5,所以能够防止由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率变弱,从而更良好地进行各像差、特别是色像差的修正,能够实现更高的光学性能。另外,由于f567/f0低于3.5,所以可进一步抑制由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率过强,能够进一步避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在设第四透镜40及第五透镜50的合成焦距为f45(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,第四透镜40及第五透镜50的焦距f45及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件(2)。
条件(2):1<f45/f0<3
更具体而言,第四透镜40及第五透镜50的合成焦距f45为2.181,透镜系统整体的焦距f0为1.457mm,因此,f45/f0为1.497,满足上述的条件(2)。
这样,在本例中,由于f45/f0超过1,所以能够防止由第四透镜40及第五透镜50构成的倍率变弱,从而良好地进行各像差的修正,能够实现高的光学性能。另外,由于f45/f0低于3,所以能够抑制由第四透镜40及第五透镜50构成的倍率过强,从而避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在将第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30作为负的透镜组、将第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70作为正的透镜组、设负的透镜组的合成焦距为fN(mm)、正的透镜组的合成焦距为fP(mm)时,负的透镜组的合成焦距fN及正的透镜组的合成焦距fP满足以下的条件。
条件(3):0.1<|fN/fP|<0.5
更具体而言,负透镜组的合成焦距fN为-1.304,正的透镜组的合成焦距fP为5.087,因此,|fN/fP|为0.256,满足上述的条件(3)。
这样,在本例中,由于|fN/fP|超过0.1,所以能够抑制负的透镜组的负的倍率,能够良好地进行像面弯曲及彗形像差的修正。另外,由于|fN/fP|低于0.5,所以能够避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在设物像间距离为d0(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,物像间距离d0及透镜系统整体的焦距f0满足以下条件。
条件(4):8<d0/f0<15
更具体而言,物像间距离d0(mm)为16.223,透镜系统整体的焦距f0为1.457mm,因此,d0/f0为11.134,满足上述的条件(4)。
这样,在本例中,由于d0/f0超过8,所以能够适当地修正球面像差及畸变像差。另外,由于d0/f0低于15,所以能够抑制透镜径变得过大,并且避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在设第六透镜的阿贝数为v6、第七透镜的阿贝数为v7时,阿贝数v6、v7分别满足以下的条件。
条件(5):v6≤30
条件(6):50≤v7
更具体而言,阿贝数v6为24.2,阿贝数v7为56.0。因此,阿贝数v6、v7分别满足条件(5)、(6)。因此,能够适当地修正色像差。
[实施方式3]
图7是表示本发明实施方式3的广角镜头100的结构的说明图。图8是表示图7所示的广角镜头100的球面像差及倍率色像差的说明图,图8(a)、(b)表示球面像差的像差图及倍率色像差的像差图。图9是表示图7所示的广角镜头100的像散及横向像差的说明图,图9(a)、(b)表示像散的像差图及横向像差的像差图。图8(a)表示光瞳半径(Pupil Radius)为0.3443mm的球面像差,图8(b)表示最大视野(Max.Field)为97.3198deg的倍率色像差。图9(b)表示在角度0.00deg、26.77deg、50.32deg、72.66deg、97.32deg的与光轴正交的两个方向(y方向及x方向)的横向像差。
如图7所示,本方式的广角镜头100与实施方式1同样,包括:从物体侧起依次配置的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、光圈80、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70。第一透镜10是凸面朝向物体侧的负弯月透镜。第二透镜20是至少一面为非球面,且凹面朝向像侧的负弯月透镜。第三透镜30是至少一面为非球面,且凹面朝向物体侧的负弯月透镜。第四透镜40是正透镜。第五透镜50是正透镜。第六透镜60是凹面朝向像侧的负透镜。第七透镜70是凸面朝向物体侧及像侧双方的双凸透镜,具有正的倍率。第六透镜60和第七透镜70构成:第六透镜60的像侧的面和第七透镜70的物体侧的面被透光性的树脂材料(未图示)接合而成的接合透镜90。
更具体而言,在第一透镜10中,物体侧的面(第一面1)为球面的凸面,像侧的面(第二面2)为球面的凹面。在第二透镜20中,物体侧的面(第三面3)为非球面的凸面,像侧的面(第四面4)为非球面的凹面。在第三透镜30中,物体侧的面(第五面5)为非球面的凹面,像侧的面(第六面6)为非球面的凸面。第四透镜40是物体侧的面(第七面7)及像侧的面(第八面8)都由非球面的凸面构成的双凸透镜。第五透镜50是物体侧的面(第十面10)及像侧的面(第十一面11)都由非球面的凸面构成的双凸透镜。在第六透镜60中,物体侧的面(第十二面12)为非球面的凹面,像侧的面(第十三面13)为非球面的凹面。在第七透镜70中,物体侧的面(第十三面13)为非球面的凸面,像侧的面(第十四面14)为非球面的凸面。光圈80构成第九面9,滤光器96的物体侧的面构成第十五面15,滤光器96的像侧的面构成第十六面16。
在本方式中,第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70都是塑料透镜。
本方式的广角镜头100的特性如表5、图8及图9所示,各面的物理性质及非球面系数等如表6所示。
【表5】
透镜系统整体的焦距(f0) | 1.377mm |
物像间距离 | 18.715mm |
透镜系统整体的F值 | 2.0 |
最大视角 | 195deg |
水平视角 | 195deg |
【表6】
面 | 曲率半径 | 厚度 | Nd | vd | f |
1 | 22.000 | 1.300 | 1.491 | 58.3 | -10.092 |
2 | 3.965 | 2.800 | |||
3* | 35.940 | 0.700 | 1.531 | 56.0 | -4.159 |
4* | 2.067 | 2.120 | |||
5* | -2.980 | 0.550 | 1.531 | 56.0 | -6.926 |
6* | -16.700 | 0.100 | |||
7* | 17.140 | 1.190 | 1.635 | 24.2 | 5.533 |
8* | -4.300 | 0.100 | |||
9(光圈) | 无穷大 | 0.617 | |||
10* | 6.58 | 1.460 | 1.531 | 56.0 | 4.231 |
11* | -3.15 | 0.433 | |||
12* | -1510.000 | 0.600 | 1.635 | 24.2 | -2.203 |
13* | 1.400 | 4.500 | 1.531 | 56.0 | 2.835 |
14* | -2.290 | 1.420 | |||
15 | 无穷大 | 0.700 | 1.517 | 64.1 | |
16 | 无穷大 | 0.125 |
非球面系数
面 | c(1/曲率半径) | K | A3 | A4 | A5 |
3 | 2.78242E-02 | 0.00000E+00 | -3.19400E-03 | 7.44400E-04 | 5.04600E-04 |
4 | 4.83793E-01 | -3.21000E-01 | 0.00000E+00 | -1.57200E-02 | 0.00000E+00 |
5 | -3.35570E-01 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -4.63900E-03 | 0.00000E+00 |
6 | -5.98802E-02 | -1.76500E-02 | 0.00000E+00 | 7.42000E-03 | 0.00000E+00 |
7 | 5.83431E-02 | -1.36700E+00 | 0.00000E+00 | 2.67900E-03 | 0.00000E+00 |
8 | -2.32558E-01 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 8.80600E-03 | 0.00000E+00 |
10 | 1.51976E-01 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 2.18400E-03 | 0.00000E+00 |
11 | -3.17460E-01 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | 1.43400E-03 | 0.00000E+00 |
12 | -6.62252E-04 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 | -8.46700E-03 | 0.00000E+00 |
13 | 7.14286E-01 | -8.69000E-01 | 0.00000E+00 | -4.02300E-03 | 0.00000E+00 |
14 | -4.36681E-01 | -2.94500E+00 | 0.00000E+00 | -2.83800E-03 | 0.00000E+00 |
非球面系数
面 | A6 | A7 | A8 | A9 | A10 |
3 | -1.14300E-04 | 2.25200E-05 | -2.67500E-06 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
4 | 3.38400E-03 | 0.00000E+00 | -9.34100E-04 | 0.00000E+00 | 4.77600E-05 |
5 | 2.86200E-03 | 0.00000E+00 | -2.19200E-04 | 0.00000E+00 | 4.08300E-06 |
6 | 3.17600E-03 | 0.00000E+00 | 6.79300E-04 | 0.00000E+00 | 6.23400E-05 |
7 | 1.97800E-03 | 0.00000E+00 | 7.34600E-04 | 0.00000E+00 | 4.26300E-05 |
8 | 2.75300E-04 | 0.00000E+00 | 4.90900E-04 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
10 | 5.37500E-04 | 0.00000E+00 | 2.29200E-05 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
11 | 1.16700E-03 | 0.00000E+00 | 8.61200E-05 | 0.00000E+00 | -3.36500E-08 |
12 | 3.61800E-04 | 0.00000E+00 | 7.73900E-05 | 0.00000E+00 | -2.62400E-05 |
13 | -1.56900E-03 | 0.00000E+00 | 3.78300E-04 | 0.00000E+00 | -1.77900E-05 |
14 | 2.60000E-05 | 0.00000E+00 | 2.60800E-05 | 0.00000E+00 | -1.80500E-06 |
如表5所示,在本方式的广角镜头100中,透镜系统整体的焦距f0为1.377mm,物像间距离为18.715mm,透镜系统整体的F值为2.0,最大视角为195deg,水平视角为195deg。
如表6所示,第二透镜20、第三透镜30、第五透镜50及第七透镜70的阿贝数vd都超过50。更具体而言,第二透镜20、第三透镜30、第五透镜50及第七透镜70的阿贝数vd均为56.0,折射率Nd均为1.531。第六透镜60的折射率Nd为1.635,第六透镜60和第七透镜70的折射率Nd不同。
这样,本方式的广角镜头100为六组七片的透镜结构,七片透镜的每一个都是塑料的。因此,能够降低广角镜头100的成本,并且能够实现轻量化。另外,在本方式中,由于配置了由负透镜构成的第三透镜30,所以能够设定为在光圈80的两侧(物体侧及像侧)配置有由正透镜构成的第四透镜40及第五透镜50的透镜结构,在所述透镜结构中,形成了光圈80的两侧接近对称的结构。而且,由于第四透镜40及第五透镜50是凸面朝向物体侧及像侧的双方的双凸透镜,所以形成以光圈80为中心的两侧更接近对称的结构。因此,能够减小在周边部的像散及倍率色像差。因此,能够减少在周边部的像散及倍率色像差。因此,即使在使用了像素尺寸小的摄像元件97的情况下,也能够抑制光量的减少或色平衡的改变等。
另外,由于配置了由负透镜构成的第三透镜30,所以能够利用第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30将比第四透镜40靠前侧的负的倍率分割。因此,因为能够使第一透镜10的像侧的凹面(第二面2)的深度变浅,所以第一透镜10的制造变得容易。特别是,如本方式,即使在将第一透镜10设定为玻璃透镜时,也能够使第一透镜10的像侧的凹面(第二面2)的深度变浅,所以第一透镜10的制造也容易。
另外,由于配置了由正透镜构成的第五透镜50,所以能够使相对于成像面的入射角较小。
另外,第二透镜20、第三透镜30、第五透镜50及第七透镜70的阿贝数vd都超过50,色分散小。而且,第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30是弯月面透镜,在这些透镜中,轴向色像差在物体侧的面和像侧的面抵消。因此,广角镜头100的轴上色像差小。
另外,第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70都是两面为非球面,因此,能够减小球面像差等像差。
另外,在将第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距设为f567(mm)、将透镜系统整体的焦距设为f0(mm)时,第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件(1)。
条件(1):2<f567/f0<4
更具体而言,第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567为4.385mm,透镜系统整体的焦距f0为1.377mm,因此,f567/f0为3.185,满足上述的条件(1)。
这样,在本例中,由于f567/f0超过2,所以可防止由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率变弱,能够良好地进行各像差、特别是色像差的修正,能够实现高的光学性能。另外,由于f567/f0低于4,所以可抑制由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率过强,能够避免透镜系统整体的全长变长。
进而,第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567及透镜系统整体的焦距f0优选满足以下的条件(1-2)。
条件(1-2):2.5<f567/f0<3.5
在本例中,由于f567/f0超过2.5,所以可防止由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率变弱,能够更良好地进行各像差、特别是色像差的修正,能够实现更高的光学性能。另外,由于f567/f0低于3.5,所以可进一步抑制由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率过强,能够进一步避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在设第四透镜40及第五透镜50的合成焦距为f45(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,第四透镜40及第五透镜50的焦距f45、及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件(2)。
条件(2):1<f45/f0<3
更具体而言,第四透镜40及第五透镜50的合成焦距f45为2.849,透镜系统整体的焦距f0为1.377mm,因此,f45/f0为2.069,满足上述的条件(2)。
这样,在本例中,由于f45/f0超过1,所以可防止由第四透镜40及第五透镜50构成的倍率变弱,能够良好地进行各像差的修正,能够实现高的光学性能。另外,由于f45/f0低于3,所以可抑制由第四透镜40及第五透镜50构成的倍率过强,能够避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在将第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30作为负的透镜组、将第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70作为正的透镜组、设负的透镜组的合成焦距为fN(mm)、正的透镜组的合成焦距为fP(mm)时,负的透镜组的合成焦距fN及正的透镜组的合成焦距fP满足以下的条件。
条件(3):0.1<|fN/fP|<0.5
更具体而言,负的透镜组的合成焦距fN为-1.385,正的透镜组的合成焦距fP为5.571,因此,|fN/fP|为0.249,满足上述的条件(3)。
这样,在本例中,因为|fN/fP|超过0.1,所以能够抑制负的透镜组的负的倍率,能够良好地进行像面弯曲及彗形像差的修正。另外,因为|fN/fP|低于0.5,所以能够避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在设物像间距离为d0(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,物像间距离d0及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件。
条件(4):8<d0/f0<15
更具体而言,物像间距离d0(mm)为18.715,透镜系统整体的焦距f0为1.377mm,因此,d0/f0为13.594,满足上述的条件(4)。
这样,在本例中,由于d0/f0超过8,所以能够适当地修正球面像差及畸变像差。另外,由于d0/f0低于15,所以能够抑制透镜直径变得过大,并且能够避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在将第六透镜的阿贝数设为v6、将第七透镜的阿贝数设为v7时,阿贝数v6、v7分别满足以下的条件。
条件(5):v6≤30
条件(6):50≤v7
更具体而言,阿贝数v6为24.2,阿贝数v7为56.0。因此,阿贝数v6、v7分别满足条件(5)、(6)。因此,能够适当地修正色像差。
[实施方式4]
图10是表示本发明实施方式4的广角镜头100的结构的说明图。图11是表示图10所示的广角镜头100的球面像差及倍率色像差的说明图,图11(a)、(b)表示球面像差的像差图、及倍率色像差的像差图。图12是表示图10所示的广角镜头100的像散及横向像差的说明图,图12(a)、(b)表示像散的像差图、及横向像差的像差图。图11(a)表示瞳孔半径(PupilRadius)为0.3298mm的球面像差,图11(b)表示最大视野(Max.Field)为97.2977deg的倍率色像差。图12(b)表示在角度0.00deg、24.20deg、47.53deg、70.37deg、97.30deg的与光轴正交的两个方向(y方向及x方向)的横向像差。
如图10所示,本方式的广角镜头100与实施方式1同样,也包括:从物体侧起依次配置的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、光圈80、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70。第一透镜10是凸面朝向物体侧的负弯月透镜。第二透镜20是至少一面为非球面,且凹面朝向像侧的负弯月面透镜。第三透镜30是至少一面为非球面,且凹面朝向物体侧的负弯月面透镜。第四透镜40是正透镜。第五透镜50是正透镜。第六透镜60是凹面朝向像侧的负透镜。第七透镜70是凸面朝向物体侧及像侧的双方的双凸透镜,具有正的倍率。第六透镜60和第七透镜70构成第六透镜60的像侧的面和第七透镜70的物体侧的面被透光性的树脂材料(未图示)接合而成的接合透镜90。
更具体而言,在第一透镜10中,物体侧的面(第一面1)是球面的凸面,像侧的面(第二面2)是球面的凹面。在第二透镜20中,物体侧的面(第三面3)是非球面的凸面,像侧的面(第四面4)是非球面的凹面。在第三透镜30中,物体侧的面(第五面5)是非球面的凹面,像侧的面(第六面6)是非球面的凸面。第四透镜40是物体侧的面(第七面7)及像侧的面(第八面8)都由非球面的凸面构成的双凸透镜。第五透镜50是物体侧的面(第十面10)及像侧的面(第十一面11)都由非球面的凸面构成的双凸透镜。在第六透镜60中,物体侧的面(第十二面12)是非球面的凹面,像侧的面(第十三面13)是非球面的凹面。在第七透镜70中,物体侧的面(第十三面13)是非球面的凸面,像侧的面(第十四面14)是非球面的凸面。光圈80构成第九面9,滤光器96的物体侧的面构成第十五面15,滤光器96的像侧的面构成第十六面16。
在本方式中,第一透镜10及第四透镜为玻璃透镜,第二透镜20、第三透镜30、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70为塑料透镜。
本方式的广角镜头100的特性如表7、图11及图12所示,各面的物理性质及非球面系数等如表8所示。
【表7】
透镜系统整体的焦距(f0) | 1.315mm |
物像间距离 | 17.370mm |
透镜系统整体的F值 | 2.0 |
最大视角 | 195deg |
水平视角 | 195deg |
【表8】
面 | 曲率半径 | 厚度 | Nd | vd | f |
1 | 16.485 | 1.300 | 1.773 | 49.9 | -6.437 |
2 | 3.689 | 1.750 | |||
3* | 9.928 | 0.700 | 1.531 | 56.0 | -4.547 |
4* | 1.895 | 2.060 | |||
5* | -2.762 | 0.767 | 1.531 | 56.0 | -7.783 |
6* | -9.126 | 0.232 | |||
7* | 7.178 | 1.573 | 1.583 | 30.4 | 4.835 |
8* | -4.261 | 0.390 | |||
9(光圈) | 无穷大 | 0.740 | |||
10* | 5.264 | 1.825 | 1.619 | 64.1 | 3.413 |
11* | -3.06 | 0.202 | |||
12* | -5.909 | 0.586 | 1.635 | 24.2 | -2.243 |
13* | 1.949 | 3.064 | 1.531 | 56.0 | 2.881 |
14* | -3.240 | 1.356 | |||
15 | 无穷大 | 0.700 | 1.517 | 64.1 | |
16 | 无穷大 | 0.125 |
非球面系数
面 | c(1/曲率半径) | K | A4 | A6 | A8 |
3 | 1.00725E-01 | 0.00000E+00 | 1.28800E-03 | -1.78100E-05 | 2.92500E-06 |
4 | 5.27704E-01 | -1.38300E+00 | 1.81900E-02 | 2.56400E-04 | 3.89900E-04 |
5 | -3.62056E-01 | -1.75200E-01 | -2.05400E-03 | 5.49700E-04 | 1.55800E-04 |
6 | -1.09577E-01 | 0.00000E+00 | 1.34800E-03 | 4.89300E-04 | 3.04900E-04 |
7 | 1.39315E-01 | 0.00000E+00 | 1.25500E-04 | 2.58900E-05 | 1.64200E-04 |
8 | -2.34687E-01 | -2.26800E+00 | 3.62900E-03 | 2.60300E-04 | 0.00000E+00 |
10 | 1.89970E-01 | 0.00000E+00 | -1.59100E-03 | -7.08900E-04 | 0.00000E+00 |
11 | -3.26797E-01 | -6.47600E-01 | -1.66100E-03 | -3.53700E-04 | 2.14500E-05 |
12 | -1.69233E-01 | -2.27700E+00 | -2.89800E-03 | 1.93900E-05 | 1.52900E-04 |
13 | 5.13084E-01 | -2.27700E+00 | 6.53100E-03 | -2.10600E-03 | 2.74200E-04 |
14 | -3.08642E-01 | -2.27700E+00 | 9.06400E-04 | 2.41500E-05 | 5.77200E-05 |
如表7所示,在本方式的广角镜头100中,透镜系统整体的焦距f0为1315mm,物像间距离为17.370mm,透镜系统整体的F值为2.0,最大视角为195deg,水平视角为195deg。
如表8所示,第二透镜20、第三透镜30、第五透镜50及第七透镜70的阿贝数vd均超过50。更具体而言,第二透镜20、第三透镜30及第七透镜70的阿贝数vd均为56.0,折射率Nd均为1.531。第五透镜50的阿贝数vd为64.1,折射率Nd为1.619。第六透镜60的折射率Nd为1.635,第六透镜60和第七透镜70的折射率Nd不同。
这样,本方式的广角镜头100为六组七片的透镜结构,六片透镜的每一个都是塑料的。因此,能够降低广角镜头100的成本,并且能够实现轻量化。另外,在本方式中,由于配置有由负透镜构成的第三透镜30,所以能够设定为在光圈80的两侧(物体侧及像侧)配置有由正透镜构成的第四透镜40及第五透镜50的透镜结构,在这样的透镜结构中,形成了光圈80的两侧接近对称的结构。而且,由于第四透镜40及第五透镜50是凸面朝向物体侧及像侧的双方的双凸透镜,所以形成以光圈80为中心的两侧更接近对称的结构。因此,能够减小在周边部的像散及倍率色像差。因此,实现能够减少在周边部的像散及倍率色像差等、与实施方式1同样的效果。
另外,在设第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距为f567(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567、及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件(1)。
条件(1):2<f567/f0<4
更具体而言,第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567为4.299mm,透镜系统整体的焦距f0为1.315mm,因此,f567/f0为3.268,满足上述的条件(1)。
这样,在本例中,由于f567/f0超过2,所以能够防止由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率变弱,能够良好地进行各像差、特别是色像差的修正,能够实现高的光学性能。另外,由于f567/f0低于4,所以可抑制由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率过强,能够避免透镜系统整体的全长变长。
进而,第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567、及透镜系统整体的焦距f0,优选满足以下的条件(1-2)。
条件(1-2):2.5<f567/f0<3.5
在本例中,由于f567/f0超过2.5,所以能够防止由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率变弱,能够更良好地进行各像差、特别是色像差的修正,能够实现更高的光学性能。另外,由于f567/f0低于3.5,所以可进一步抑制由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的倍率过强,能够进一步避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在设第四透镜40及第五透镜50的合成焦距为f45(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,第四透镜40及第五透镜50的焦距f45及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件(2)。
条件(2):1<f45/f0<3
更具体而言,第四透镜40及第五透镜50的合成焦距f45为2.774,透镜系统整体的焦距f0为1.315mm,因此,f45/f0为2.109,满足上述的条件(2)。
这样,在本例中,由于f45/f0超过1,所以可防止由第四透镜40及第五透镜50构成的倍率变弱,能够良好地进行各像差的修正,能够实现高的光学性能。另外,由于f45/f0低于3,所以能够抑制由第四透镜40及第五透镜50构成的倍率过强,避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在设第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30为负的透镜组、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70为正的透镜组、负的透镜组的合成焦距为fN(mm)、正的透镜组的合成焦距为fP(mm)时,负的透镜组的合成焦距fN及正的透镜组的合成焦距fP满足以下的条件。
条件(3):0.1<|fN/fP|<0.5
更具体而言,负的透镜组的合成焦距fN为-1.395,正的透镜组的合成焦距fP为4.110,因此,|fN/fP|为0.339,满足上述的条件(3)。
这样,在本例中,由于|fN/fP|超过0.1,所以能够抑制负的透镜组的负的倍率,能够良好地进行像面弯曲及彗形像差的修正。另外,由于|fN/fP|低于0.5,所以能够避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在设物像间距离设为d0(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,物像间距离d0及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件。
条件(4):8<d0/f0<15
更具体而言,物像间距离d0(mm)为17.370,透镜系统整体的焦距f0为1.315mm,因此,d0/f0为13.205,满足上述的条件(4)。
这样,在本例中,由于d0/f0超过8,所以能够适当地修正球面像差及畸变像差。另外,由于d0/f0低于15,所以能够抑制透镜直径变得过大,并且能够避免透镜系统整体的全长变长。
另外,在设第六透镜的阿贝数为v6、第七透镜的阿贝数为v7时,阿贝数v6、v7分别满足以下的条件。
条件(5):v6≤30
条件(6):50≤v7
更具体而言,阿贝数v6为24.2,阿贝数v7为56.0。因此,阿贝数v6、v7分别满足条件(5)、(6)。因此,能够适当地修正色像差。
符号说明
10...第一透镜、20...第二透镜、30...第三透镜、40...第四透镜、50...第五透镜、60...第六透镜、70...第七透镜、80...光圈、90...接合透镜、100...广角镜头。
Claims (10)
1.一种广角镜头,其特征在于,包括:
从物体侧起依次配置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光圈、第五透镜、第六透镜、及第七透镜,其中,
所述第一透镜是凸面朝向物体侧的负弯月透镜,
所述第二透镜是至少一面为非球面、且凹面朝向像侧的负弯月透镜,
所述第三透镜是至少一面为非球面、且凹面朝向物体侧的负弯月透镜,
所述第四透镜是正透镜,
所述第五透镜是正透镜,
所述第六透镜是凹面朝向像侧的负透镜,
所述第七透镜是凸面朝向物体侧及像侧的双方的双凸透镜,
所述第六透镜和所述第七透镜构成:所述第六透镜的像侧的面和所述第七透镜的物体侧的面被树脂材料接合而成的接合透镜。
2.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
所述第五透镜是凸面朝向物体侧及像侧的双方的双凸透镜。
3.根据权利要求2所述的广角镜头,其特征在于,
所述第四透镜是凸面朝向物体侧及像侧的双方的双凸透镜。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的广角镜头,其特征在于,
所述第四透镜及所述第五透镜中的至少一方是玻璃透镜。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的广角镜头,其特征在于,
所述第一透镜是玻璃透镜。
6.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
设所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的合成焦距为f567(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的焦距f567及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件:
2<f567/f0<4。
7.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
设所述第四透镜及所述第五透镜的合成焦距为f45(mm)、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,所述第四透镜及所述第五透镜的焦距f45及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件:
1<f45/f0<3。
8.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
将所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜设为负的透镜组,
将所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜设为正的透镜组,
设所述负的透镜组的合成焦距为fN(mm)、所述正的透镜组的合成焦距为fP(mm)时,所述负的透镜组的合成焦距fN及所述正的透镜组的合成焦距fP满足以下的条件:
0.1<|fN/fP|<0.5。
9.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
在设物像间距离设为d0、透镜系统整体的焦距为f0(mm)时,物像间距离d0及透镜系统整体的焦距f0满足以下的条件:
8<d0/f0<15。
10.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,
设所述第六透镜的阿贝数为v6、所述第七透镜的阿贝数为v7时,阿贝数v6、v7分别满足以下的条件:
v6≤30
50≤v7。
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