CN110050215B - 广角透镜 - Google Patents
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Abstract
一种广角透镜(100),通过提高相对于光圈(81)配置于物侧的第三透镜(30)及第四透镜(40)的位置精度,恰当地修正色像差。更具体而言,广角透镜(100)具有5组7片透镜结构,相对于光圈(81),在像侧,配置有由正透镜构成的第五透镜(50)和由第六透镜(60)及第七透镜(70)构成的第二接合透镜(120)。第三透镜(30)和第四透镜(40)相对于光圈(81)在物侧构成第一接合透镜(110)。在第一接合透镜(110)中,由设置于第四透镜(40)的凹部(462)的内周面构成的台阶部(465)与第三透镜(30)的突缘部(36)的突出部(362)的外周面(365)抵接,限定位置。
Description
技术领域
本发明涉及用于各种成像系统的广角透镜。
背景技术
在广角透镜中,为了获得高分辨率,已经提出了一种相对于光圈在像侧配置有接合透镜的4组5片或5组6片的广角透镜(参照专利文献1、2)。但是,只是相对于光圈在像侧配置接合透镜,周边部处的非点像差及倍率色像差的修正是不充分的。另一方面,已经提出了一种相对于光圈在物侧配置有4片单透镜,相对于光圈在像侧配置有正的单透镜及接合透镜的6组7片的广角透镜(参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-63877号公报
专利文献2:日本特开2015-34922号公报
专利文献3:日本特开2011-107425号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
就广角透镜而言,为了实现更高的分辨率,对光学性能的要求非常严格。因此,在各专利文献1、2、3中记载的广角透镜中,当具有高灵敏度的透镜彼此的位置关系偏离的情况下,存在分辨率降低的问题点。
鉴于以上的问题点,本发明的技术问题在于,提供一种能够实现更高的分辨率的广角透镜。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供一种广角透镜,其特征在于,所述广角透镜由从物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构成,所述第一透镜是使凸面朝向物侧的负弯月透镜,所述第二透镜是使凹面朝向像侧的负弯月透镜,所述第三透镜是使凹面朝向物侧的负透镜,所述第四透镜是使凸面朝向像侧的正透镜,所述第五透镜是正透镜,所述第六透镜是使凹面朝向像侧的负透镜,所述第七透镜是使凸面朝向物侧及像侧双方的双凸透镜,所述第三透镜、所述第四透镜、所述第六透镜及所述第七透镜均是塑料透镜,所述第三透镜和所述第四透镜构成第一接合透镜,其中所述第三透镜的像侧的面和所述第四透镜的物侧的面通过树脂材料接合,所述第六透镜和所述第七透镜构成第二接合透镜,其中所述第六透镜的像侧的面和所述第七透镜的物侧的面通过树脂材料接合。
本发明的广角透镜由从物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构成,第三透镜和第四透镜相对于光圈在物侧构成接合透镜(第一接合透镜)。因此,能够在第三透镜的像侧表面和第四透镜的物侧表面之间获得高位置精度。因此,能够充分修正像面弯曲及像面倾斜。另外,能够恰当地修正色像差。另外,成为相对于光圈在像侧配置有作为正透镜的第五透镜、作为负透镜的第六透镜以及作为正透镜的第七透镜的接合透镜(第二接合透镜)的三联体结构。因此,能够充分修正非点像差、球面像差、倍率色像差等。另外,在第二接合透镜中,由于第六透镜的像侧的凹面和第七透镜的物侧的凸面接合,因此,能够恰当地修正非点像差以外的像差、例如色像差。另外,通过配置第一接合透镜及第二接合透镜这两个接合透镜,能够充分修正广角透镜的色像差。因此,能够实现更高的分辨率。而且,因为第三透镜、第四透镜、第六透镜及第七透镜是塑料透镜,所以能够实现成本降低。
在本发明中,可以采用如下方式:将所述第三透镜及所述第四透镜的合成焦距设为f34(mm),将所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的合成焦距设为f567(mm)时,合成焦距f34、f567满足以下条件:
1<f34/f567<4。
根据该方式,能够均衡地修正色像差。
在本发明中,可以采用如下方式:将所述第三透镜及所述第四透镜的合成焦距设为f34(mm),将透镜系统整体的合成焦距设为f0(mm)时,合成焦距f34、f0满足以下条件:
2<f34/f0<9。
在该方式中,因为f34/f0超过2(下限),所以能够避免配置于物侧的透镜的放大率过强。因此,能够恰当地进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正,能够实现高光学特性。另外,因为f34/f0低于9(上限),所以能够抑制透镜直径过大,并且能够避免透镜系统整体的总长度变长。因此,能够实现广角透镜的小型化。
在本发明中,可以采用如下方式:将所述第五透镜的焦距设为f5(mm),将透镜系统整体的合成焦距设为f0(mm)时,合成焦距f5、f0满足以下条件:2<f5/f0<4。
在该方式中,因为f5/f0超过2(下限),所以能够避免配置于物侧的透镜的放大率过强。因此,能够恰当地进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正,能够实现光学特性优异的广角透镜。另外,因为f5/f0低于4(上限),所以能够减小透镜直径及物像间距离。因此,能够实现广角透镜的小型化。
在本发明中,可以采用如下方式:在将所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的合成焦距设为f567(mm),将透镜系统整体的合成焦距设为f0(mm)时,合成焦距f567、f0满足以下条件:
2<f567/f0<4。
在该方式中,因为f567/f0超过2(下限),所以能够防止由第五透镜、第六透镜及第七透镜构成的透镜组的放大率过强。因此,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,因为f567/f0低于4(上限),所以能够抑制透镜直径过大,并且,能够避免透镜系统整体的总长度变长。因此,能够实现广角透镜的小型化。
在本发明中,可以采用如下方式:将所述第一透镜及所述第二透镜的合成焦距设为f12(mm),将透镜系统整体的合成焦距设为f0(mm)时,合成焦距f12、f0满足以下条件:
0.5<|f12/f0|<2.5。
根据该方式,因为|f12/f0|超过0.5(下限),所以能够抑制像面弯曲。另外,因为|f12/f0|低于2.5(上限),所以能够增大视角。
在本发明中,可以采用如下方式:将所述第一透镜及所述第二透镜的合成焦距设为f12(mm),将所述第三透镜、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的合成焦距设为f34567(mm)时,合成焦距f12、f34567满足以下条件:
0.1<|f12/f34567|<1。
根据该方式,因为|f12/f34567|的值低于1(上限),所以能够抑制正的放大率过强。因此,能够恰当地修正彗形像差及非点像差。另外,因为|f12/f34567|的值超过0.1(下限),所以能够抑制负的放大率过强。因此,能够避免透镜系统整体的总长度变长。因此,能够实现广角透镜的小型化。
在本发明中,可以采用如下方式:将透镜系统整体的光轴上的所述第一透镜的物侧的面到像面的距离即总长度设为d0(mm),将透镜系统整体的合成焦距设为f0(mm)时,总长度d0及合成焦距f0满足以下条件:
10<d0/f0<18。
根据该方式,因为d0/f0的值超过10(下限),所以能够恰当地修正球面像差及畸变像差。另外,因为d0/f0的值低于18(上限),所以能够抑制透镜直径过大,并且能够避免透镜系统整体的总长度变长。
在本发明中,可以采用如下方式:所述第三透镜及所述第四透镜各自的物侧的透镜面及像侧的透镜面中的至少一方是非球面。
在本发明中,可以采用如下方式:所述第五透镜是玻璃透镜。根据该方式,因为伴随温度变化的折射率变化小,所以能够提高广角透镜的温度特性。因此,能够遍及宽温度范围实现更高的分辨率。
在本发明中,可以采用如下方式:所述第五透镜是使凸面朝向物侧及像侧双方的双凸透镜。
在本发明中,可以采用如下方式:所述第三透镜是使凹面朝向物侧及像侧双方的双凹透镜,所述第四透镜是使凸面朝向物侧及像侧双方的双凸透镜。根据该方式,因为第三透镜是负透镜,所以能够采用在光圈的两侧(物侧及像侧)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,采用光圈的两侧对称接近的结构。因此,能够减少在周边部的非点像差及倍率色像差。另外,因为配置了由负透镜构成的第三透镜,所以能够由第一透镜、第二透镜及第三透镜分割比第四透镜靠前侧的负放大率。因此,因为能够使第一透镜的像侧的凹面变浅,所以容易制造第一透镜。
在本发明中,可以采用如下方式:在所述第一接合透镜和所述第二接合透镜中,所接合的透镜的折射率的大小关系隔着所述光圈对称。根据该方式,因为容易消除在比光圈靠物侧产生的像差和在比光圈靠像侧产生的像差,所以能够恰当地修正非点像差及像面弯曲。因此,能够实现更高的分辨率。
在本发明中,可以采用如下方式:将所述第四透镜的折射率设为n4,将所述第四透镜的阿贝数设为ν4时,折射率n4及阿贝数ν4分别满足以下条件:
n4≥1.6
ν4≤26。
根据该方式,因为能够恰当地修正倍率色像差,所以能够实现更高的分辨率。另外,因为折射率n4较大,所以能够缩短广角透镜的总长度。
在本发明中,可以采用如下方式:在将所述第六透镜的折射率设为n6,将所述第六透镜的阿贝数设为ν6时,折射率n6及阿贝数ν6分别满足以下条件:
n6≥1.6
ν6≤26。
根据该方式,因为能够恰当地修正倍率色像差,所以能够实现更高的分辨率。另外,因为折射率n6较大,所以能够缩短广角透镜的总长度。
在本发明中,可以采用如下方式:所述第二透镜的物侧的透镜面及像侧的透镜面的至少一方是非球面。
在本发明中,可以采用如下方式:所述第一透镜是玻璃透镜。根据该方式,因为配置于最靠近物侧的第一透镜是玻璃透镜,所以不易使第一透镜带伤等。
在本发明中,可以采用如下方式:在所述第三透镜中围绕像侧的透镜面的周围的突缘部、及在所述第四透镜中围绕物侧的透镜面的突缘部中的一突缘部与另一突缘部的外周面抵接,形成限定所述另一突缘部在径向上的位置的台阶部。根据该方式,因为能够将第三透镜和第四透镜以高位置精度接合而构成第一接合透镜,所以能够恰当地修正色像差。因此,能够实现更高的分辨率。
在本发明中,可以采用如下方式:所述台阶部形成为环状,且遍及全周与所述另一突缘部的外周面抵接。
在本发明中,投影方式是立体投影方式,其中,周边像大于中心像。在该立体投影方式的情况下,虽然色像差的产生增加,但是通过配置第一接合透镜,能够用第一接合透镜恰当地修正色像差。
附图说明
图1是具备本发明的实施方式1的广角透镜的透镜单元的剖视图。
图2是表示图1所示的广角透镜的面编号等的说明图。
图3是表示图1所示的广角透镜的球面像差的说明图。
图4是表示图1所示的广角透镜的倍率色像差的说明图。
图5是表示图1所示的广角透镜的非点像差及失真的说明图。
图6是表示图1所示的广角透镜横向像差的说明图。
图7是从像侧观察用于图1所示的广角透镜的第三透镜及第四透镜的立体图。
图8是从物侧观察用于图1所示的广角透镜的第三透镜及第四透镜的立体图。
图9是表示本发明的实施方式2的广角透镜的面编号等的说明图。
图10是表示图9所示的广角透镜的球面像差的说明图。
图11是表示图9所示的广角透镜的倍率色像差的说明图。
图12是表示图9所示的广角透镜的非点像差及失真的说明图。
图13是表示图9所示的广角透镜的横向像差的说明图。
具体实施方式
[实施方式1]
(广角透镜100的结构)
图1是具备本发明实施方式1的广角透镜100的透镜单元150的剖视图。图2是表示图1所示的广角透镜100的面编号等的说明图。此外,图2中表示面编号时,在非球面标有“*”。
如图1所示,本实施方式的透镜单元150(广角透镜单元)具有广角透镜100和在内侧保持广角透镜100的保持架90。在本实施方式中,广角透镜100构成为水平视角为150°以上的广角透镜。
如图1及图2所示,广角透镜100由从物侧La朝向像侧Lb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81、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成,相对于第七透镜70在像侧Lb依次配置有平板状的红外线滤光器82、透光性的罩83及拍摄元件85。另外,在第二透镜20和第三透镜30之间配置有圆环状的遮光片84。
第一透镜10是使凸面朝向物侧La的负弯月透镜(具有负的放大率的弯月透镜),且使凹面朝向像侧Lb。第二透镜20是使凹面朝向像侧Lb的负弯月透镜(具有负的放大率的弯月透镜),且使凸面朝向物侧La。第三透镜30是使凹面朝向物侧La的负透镜(具有负的放大率的透镜)。第四透镜40是使凸面朝向像侧Lb的正透镜(具有正的放大率的透镜)。第五透镜50是正透镜。第六透镜60是使凹面朝向像侧Lb的负透镜(具有负的放大率的透镜)。第七透镜70是使凸面朝向物侧La及像侧Lb双方的双凸透镜,具有正的放大率。
第三透镜30、第四透镜40、第六透镜60及第七透镜70均是塑料透镜。第三透镜30和第四透镜40构成第一接合透镜110,其中第三透镜30的像侧Lb的面和第四透镜40的物侧La的面通过树脂材料111接合,第六透镜60和第七透镜70构成第二接合透镜120,其中第六透镜60的像侧Lb的面和第七透镜70的物侧La的面通过树脂材料121接合。在本实施方式中,树脂材料111及树脂材料121是UV固化型粘接剂。粘接剂优选是在固化后仍具有弹性的材质。
(透镜结构)
在本实施方式中,如图2所示,第一透镜10的物侧La的透镜面101(第一面1)是球面的凸面,第一透镜10的像侧Lb的透镜面102(第二面2)是球面的凹面。第二透镜20的物侧La的透镜面21及像侧Lb的透镜面22的至少一方是非球面。更具体而言,第二透镜20的物侧La的透镜面21(第三面3)是非球面的凸面,第二透镜20的像侧Lb的透镜面22(第四面4)是非球面的凹面。
第三透镜30及第四透镜40各自的物侧La的透镜面及像侧Lb的透镜面中的至少一方是非球面。在本实施方式中,第三透镜30是使凹面朝向物侧La及像侧Lb双方的双凹透镜。更具体而言,在第三透镜30中,物侧La的透镜面31(第五面5)是非球面的凹面,像侧Lb的透镜面32(第六面6)是球面的凹面。第四透镜40是使凸面朝向物侧La及像侧Lb双方的双凸透镜。更具体而言,在第四透镜40中,物侧La的透镜面41由凸面形成,并且构成第六面6,其中该凸面由与第三透镜30的透镜面32相同形状的球面构成。在第四透镜40中,像侧Lb的透镜面42(第七面)是非球面的凸面。
光圈81构成第八面8。第五透镜50是物侧La的透镜面51(第九面9)及像侧Lb的透镜面52(第十面10)均由球面的凸面构成的双凸透镜。
第六透镜60及第七透镜70各自的物侧La的透镜面及像侧Lb的透镜面中的至少一方是非球面。在本实施方式中,在第六透镜60中,物侧La的透镜面61(第十一面11)是非球面的凸面,像侧Lb的透镜面62(第十二面12)是非球面的凹面。在第七透镜70中,物侧La的透镜面71由凸面形成,并且构成第十二面12,其中该凸面由与第六透镜60的透镜面62相同形状的非球面构成。在第七透镜70中,像侧Lb的透镜面72(第十三面)是非球面的凸面。
此外,红外线滤光器82的物侧La的面821构成第十四面14,像侧Lb的面822构成第十五面15。罩83的物侧La的面831构成第十六面16,像侧Lb的面832构成第十七面17。
在此,第一透镜10及第五透镜50是玻璃透镜,第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第六透镜60及第七透镜70是由丙烯酸树脂系、聚碳酸酯系、聚烯烃系等构成的塑料透镜。
本实施方式的广角透镜100的各透镜的结构等如表1所示,在表1中,作为广角透镜100的特性示出以下特性。在本实施方式中,广角透镜100的投影方式为立体投影方式,其中周边像大于中心像。
透镜系统整体的焦距f0(Effective Focal Length)
总长度(Total Track)
透镜系统整体的F值(Image Space F/#)
最大视角(Max.Field Angle)
另外,表1中示出了各面的以下项目。曲率半径、厚度、焦距的单位是mm。在此,在透镜面是朝向物侧突出的凸面或朝向物侧凹陷的凹面的情况下,将曲率半径设为正的值,在透镜面是朝向像侧突出的凸面或朝向像侧凹陷的凹面的情况下,将曲率半径设为负的值。
曲率半径(Radius)
厚度(Thickness)
折射率Nd
阿贝数νd
焦距f
另外,表1示出了用下式(数学式1)表示非球面的形状时的非球面系数A4、A6、A8、A10。在下式中,将下垂量(光轴方向的轴)设为z,将与光轴垂直方向的高度(光线高度)设为r,将圆锥系数设为k,将曲率半径的倒数设为c。
【数学式1】
【表1】
透镜系统整体的焦距f0 | 0.855mm |
总长度 | 12.198mm |
透镜系统整体的F值 | 2.0 |
最大视角 | 204° |
面 | 曲率半径 | 厚度 | 折射率 | 阿贝数 | 焦距 |
1 | 11.330 | 1.000 | 1.835 | 42.7 | -6.441 |
2 | 3.500 | 1.145 | |||
3* | 4.478 | 0.600 | 1.512 | 56.2 | -2.818 |
4* | 1.041 | 1.990 | |||
5* | -3.576 | 0.510 | 1.544 | 56.2 | -4.818 |
6 | 10.300 | 1.320 | 1.635 | 24.0 | 3.229 |
7* | -2.432 | 0.100 | |||
8(停) | 无限大 | 0.141 | |||
9 | 8.1 | 1.200 | 1.773 | 49.6 | 3.208 |
10 | -3.340 | 0.100 | |||
11* | 7.980 | 0.550 | 1.635 | 24.0 | -1.245 |
12* | 0.700 | 2.180 | 1.544 | 56.2 | 1.317 |
13* | -2.982 | 0.350 | |||
14 | 无限大 | 0.210 | |||
15 | 无限大 | 0.392 | |||
16 | 无限大 | 0.400 | 1.517 | 64.1 | |
17 | 无限大 | 0.010 |
非球面系数
面 | c(1/曲率半径) | K | A4 | A6 | A8 | A10 |
3 | 2.23314E-01 | 0.00000E+00 | -1.08000E-02 | 7.81000E-04 | -1.78500E-05 | 0.00000E+00 |
4 | 9.60615E-01 | -7.20000E-01 | -1.42000E-03 | -3.09000E-04 | 9.85000E-04 | 6.96000E-04 |
5 | -2.79642E-01 | 0.00000E+00 | -2.79000E-02 | -8.23000E-03 | -2.31000E-03 | 2.57000E-03 |
7 | -4.11184E-01 | 0.00000E+00 | 1.80000E-02 | -3.55000E-03 | 5.10000E-03 | 0.00000E+00 |
11 | 1.25313E-01 | 0.00000E+00 | -8.14000E-03 | -2.72000E-03 | 1.30000E-03 | -4.24000E-04 |
12 | 1.42857E+00 | -9.30000E-01 | 2.33000E-02 | -2.63000E-02 | 2.29000E-02 | -7.08000E-03 |
13 | -3.35345E-01 | -2.00000E+00 | 2.53000E-02 | -4.10000E-03 | -2.19000E-03 | 1.65000E-03 |
如表1所示,在本实施方式的广角透镜100中,透镜系统整体的焦距f0为0.855mm,总长度为12.198mm,透镜系统整体的F值为2.0,最大视角为204°,水平视角为150°以上。
在第一接合透镜110和第二接合透镜120中,被接合的透镜的折射率的大小关系隔着光圈81对称。更具体而言,在第一接合透镜110中,第三透镜30的折射率Nd为1.544,第四透镜40的折射率Nd为1.635。因此,在第一接合透镜110中,物侧La的第三透镜30的折射率Nd大于像侧Lb的第四透镜40的折射率Nd。与之相对,在第二接合透镜120中,第六透镜60的折射率Nd为1.635,第七透镜70的折射率Nd为1.544。因此,在第二接合透镜120中,像侧Lb的第七透镜70的折射率Nd大于物侧La的第六透镜60的折射率Nd。
另外,将第四透镜40的折射率设为n4,将第四透镜40的阿贝数设为ν4时,折射率n4及阿贝数ν4分别满足以下条件:
n4≥1.6
ν4≤26。
在本实施方式中,第四透镜40的折射率n4为1.635,第四透镜40的阿贝数ν4为24.0,满足上式。
另外,将第六透镜60的折射率设为n6,将第六透镜60的阿贝数设为ν6时,折射率n6及阿贝数ν6分别满足以下条件:
n6≥1.6
ν6≤26。
在本实施方式中,第六透镜60的折射率n6为1.635,第六透镜60的阿贝数ν6为24.0,满足上式。
(广角透镜100的像差特性)
图3是表示图1所示的广角透镜100的球面像差的说明图。图4是表示图1所示的广角透镜100的倍率色像差的说明图,表示最大视角(102.0989°/半角)下的倍率色像差。图5是表示图1所示的广角透镜100的非点像差及失真的说明图。图6是表示图1所示的广角透镜100的横向像差的说明图。
此外,图3、图4、图5中示出红色光R(波长656nm)、绿色光G(波长588nm)、蓝色光B(波长486nm)的各像差。另外,关于图5所示的非点像差,在径向方向的特性上标注S,在切线方向的特性上标注T。另外,图5所示的失真表示拍摄中央部和周边部的像的变化比率,可以说,表示失真的数值的绝对值越小,透镜的精度越高。图6中一并示出红色光R(波长656nm)、绿色光G(波长588nm)、蓝色光B(波长486nm)的各角度0.00°、29.91°、57.69°、76.08°、95.26°、及102.10°下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3~图6所示,在本实施方式的广角透镜100中,球面像差、倍率色像差、非点像差(失真)及横向像差被修正到恰当的水平。
(保持架90等的结构)
图1所示的保持架90是树脂制,在光轴L方向上,具有位于最后侧的底板部97、从底板部97的外周缘向前侧(物侧La)延伸的筒状主体部91、在筒状主体部91的前端向径向外侧扩径的环状的承接部92、以比筒状主体部91大的内径从承接部92的外周缘向前侧(物侧La)延伸的大径的筒状部94。在该保持架90中,在底板部97形成有开口部970,在底板部97的像侧Lb的面上保持有红外线滤光器82。
在保持架90的筒状主体部91的内部,从物侧La朝向像侧Lb依次形成有第一收容部911、内径小于第一收容部911的第二收容部912、内径小于第二收容部912的第三收容部913、内径小于第三收容部913的第四收容部914、及内径小于第四收容部914的第五收容部915。与该结构相对应,在筒状主体部91上,从像侧Lb朝向物侧La凹陷的凹部96形成为圆环状。另外,在凹部96的内周面形成有台阶部,以压缩第一收容部911、第二收容部912、第三收容部913、第四收容部914、及第五收容部915之间的壁厚差。因此,在通过树脂成型而制造保持架90时,能够抑制树脂的收缩引起的尺寸精度的降低。
在本实施方式中,在第二接合透镜120中,由于第六透镜60的外径大于第七透镜70的外径,因此,在第六透镜60中,从第七透镜70向径向外侧伸出的部分与第四收容部914和第五收容部915之间的台阶部916抵接。另外,在筒状主体部91的内部,相对于第二接合透镜120在物侧La侧依次重叠配置有第五透镜50、光圈81、第一接合透镜110、遮光片84及第二透镜20。此时,第五透镜50经由筒状部件89保持于保持架90。另外,第一透镜10的外径大于筒状主体部91的内径,第一透镜10配置为在筒状部94的内侧与承接部92抵接。另外,在第一透镜10和承接部92之间,在形成于承接部92的环状槽93内配置有O型环99,在该状态下,筒状部94的物侧La的端部被铆接,以固定第一透镜10。
(第一接合透镜110的结构)
图7是从像侧Lb观察图1所示的广角透镜100中使用的第三透镜30及第四透镜40的立体图。图8是从物侧La观察图1所示的广角透镜100中使用的第三透镜30及第四透镜40的立体图。
如图7及图8所示,第一接合透镜110中使用的第三透镜30具有突缘部36,其围绕透镜面31、32。另外,突缘部36的像侧Lb的面363具有突出部362,其为围绕透镜面32向像侧Lb突出的圆环状。与之相对,第一接合透镜110中使用的第四透镜40具有突缘部46,其围绕透镜面41、42。另外,突缘部46的物侧La的面463具有凹部462,其围绕透镜面41朝向像侧Lb凹陷,凹部462的内径与第三透镜30的突出部362的外径大致相等。
因此,当用树脂材料111将第三透镜30的像侧Lb的面和第四透镜40的物侧La的面接合时,第三透镜30的突出部362嵌入第四透镜40的凹部462。因此,第四透镜40的由凹部462的内周面构成的台阶部465与突缘部36的突出部362的外周面365抵接,台阶部465限定突缘部36的径向上的位置。其结果是,第三透镜30和第四透镜40在径向上以高位置精度接合。在本实施方式中,由于台阶部465形成为环状,因此,遍及全周与突缘部36的突出部362的外周面365抵接,第三透镜30和第四透镜40在径向上以高位置精度接合。
(本实施方式的主要效果)
如上所述,本实施方式的广角透镜100由从物侧La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81、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成,第三透镜30和第四透镜40相对于光圈81在物侧La构成接合透镜(第一接合透镜110)。因此,能够在第三透镜30的像侧Lb的面和第四透镜40的物侧La的面之间获得高位置精度。因此,能够充分修正像面弯曲及像面倾斜。另外,能够恰当地修正色像差。另外,成为相对于光圈81在像侧Lb配置有作为正透镜的第五透镜50、作为负透镜的第六透镜60以及作为正透镜的第七透镜70的接合透镜(第二接合透镜120)的三联体结构。因此,能够充分地修正非点像差、球面像差、倍率色像差等。另外,在第二接合透镜120中,因为第六透镜60的像侧Lb的凹面和第七透镜70的物侧La的凸面接合,所以能够恰当地修正非点像差以外的像差例如色像差。另外,因为配置有第一接合透镜110及第二接合透镜120两个接合透镜,所以能够充分修正广角透镜100的色像差。因此,能够实现更高的分辨率。而且,因为第三透镜30、第四透镜40、第六透镜60及第七透镜70是塑料透镜,所以能够实现成本降低。另外,在本实施方式中,第二透镜20也是塑料透镜,因此,能够进一步降低成本和减轻重量。
另外,第三透镜30是双凹透镜,第四透镜40是双凸透镜。因此,能够采用在光圈81的两侧(物侧La及像侧Lb)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,在该透镜结构中,采用光圈81的两侧接近对称的结构。因此,能够减少周边部处的非点像差及倍率色像差。因此,能够实现更高的分辨率。另外,因为配置有由负透镜构成的第三透镜30,所以能够由第一透镜10、第二透镜20及第三透镜30分割比第四透镜40靠近前侧的负的放大率。因此,因为能够使第一透镜10的像侧Lb的凹面(透镜面102)变浅,所以容易制造第一透镜10。特别是,在本实施方式中,因为第一透镜10是玻璃透镜,所以如果第一透镜10的像侧Lb的凹面(透镜面102)浅,则第一透镜10的制造更容易。
另外,在第一接合透镜110中,第四透镜40的由凹部462的内周面构成的台阶部465与突缘部36的突出部362的外周面365抵接,台阶部465限定突缘部36的径向上的位置。因此,因为第三透镜30的像侧Lb的透镜面32及第四透镜40的物侧La的透镜面41的曲率半径较大,所以即使在第三透镜30的透镜面31和第四透镜40的透镜面41之间的对位困难的情况下,第三透镜30和第四透镜40也能够在径向上以高位置精度接合。因此,能够恰当地修正广角透镜100的色像差。因此,能够实现更高的分辨率。
另外,第五透镜50是玻璃透镜。因此,因为伴随温度变化的折射率变化小,所以能够提高广角透镜100的温度特性。即,能够利用作为玻璃透镜的第五透镜50抑制温度变化带来的广角透镜100的焦点偏离,因此,能够提高广角透镜100的温度特性。因此,能够遍及宽的温度范围实现更高的分辨率。另外,第五透镜50是使凸面朝向物侧La及像侧Lb双方的双凸透镜。因此,容易设定为相对于光圈81在像侧Lb配置有作为正透镜的第五透镜50、作为负透镜的第六透镜60以及作为正透镜的第七透镜70的接合透镜(第二接合透镜120)的三联体结构。另外,因为第五透镜50具有充分的正的放大率,所以能够减小第六透镜60及第七透镜70的下垂量等,能够简化第六透镜60及第七透镜70的结构。另外,因为配置于最靠近物侧La的第一透镜10是玻璃透镜,所以难以对第一透镜10造成损伤等。
另外,在第一接合透镜110和第二接合透镜120中,接合的透镜的折射率的大小关系隔着光圈81对称。因此,容易消除在比光圈81靠近物侧La产生的像差和在比光圈81靠近像侧Lb产生的像差,因此,能够恰当地修正非点像差及像面弯曲。
另外,第四透镜40的折射率n4及阿贝数ν4满足以下条件:
n4≥1.6
ν4≤26。
因此,能够恰当地修正倍率色像差,因此,能够实现更高的分辨率。另外,能够缩短广角透镜100的总长度。
另外,第六透镜60的折射率n6及阿贝数ν6满足以下的条件:
n6≥1.6
ν6≤26。
因此,能够恰当地修正倍率色像差,因此,能够实现更高的分辨率。另外,能够缩短广角透镜100的总长度。在该结构的情况下,第六透镜60的阿贝数ν6小,存在色分散相应地增大的趋势,但即使是相对于光圈81配置于与第二接合透镜120相反侧的第一接合透镜110,第四透镜40的阿贝数ν4也小。因此,在第一接合透镜110和第二接合透镜120中,接合的透镜的阿贝数的大小关系隔着光圈81对称。因此,容易消除在比光圈81靠近物侧La产生的倍率色像差和在比光圈81靠近像侧Lb产生的倍率色像差,因此,能够抑制倍率色像差使其很小。
另外,第二透镜20的物侧La的透镜面21及像侧Lb的透镜面22的至少一方是非球面。在本实施方式中,物侧La的透镜面21及像侧Lb的透镜面22双方是非球面。另外,第三透镜30的物侧La的透镜面31及第四透镜40的像侧Lb的透镜面42是非球面。而且,第六透镜60的物侧La及像侧Lb的透镜面61、62以及第七透镜70的物侧La及像侧Lb的透镜面71、72是非球面。因此,能够恰当地修正球面像差等。
在本实施方式中,广角透镜100的投影方式是立体投影,其中周边像大于中心像。在该立体投影方式的情况下,虽然色像差的产生增加,但因为设有第一接合透镜110,所以能够通过第一接合透镜110恰当地修正色像差。
另外,在本实施方式的广角透镜100中,在表2中示出合成焦距,在表3示出与以下说明的条件式(1)~(7)相关联的各值,如上所述,满足条件式(1)~(7)。此外,在表3中也示出后述的实施方式2的各值。另外,表3所示的值及以下说明的值进行了四舍五入的取整处理。
【表2】
【表3】
实施方式1 | 实施方式2 | ||
条件式(1) | 1<f34/f567<4 | 2.176 | 2.127 |
条件式(2) | 2<f34/f0<9 | 7.246 | 6.947 |
条件式(3) | 2<f5/f0<4 | 3.753 | 3.450 |
条件式(4) | 2<f567/f0<4 | 3.329 | 3.265 |
条件式(5) | 0.5<|f12/f0|<2.5 | 1.985 | 1.989 |
条件式(6) | 0.1<|f12/f34567|<1 | 0.807 | 0.857 |
条件式(7) | 10<d0/f0<18 | 14.272 | 13.517 |
如表1所示,在本实施方式中,透镜系统整体的光轴上的从第一透镜10的物侧La的透镜面101到像面的距离即总长度d0(Total Track)为12.198mm,透镜系统整体的合成焦距f0为0.855mm。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的焦距分别为-6.441mm、-2.818mm、-4.818mm、3.229mm、3.208mm、-1.245mm及1.317mm。
如表2所示,第一透镜10及第二透镜20的合成焦距f12、第一接合透镜110的焦距(第三透镜30及第四透镜40的合成焦距f34)及第二接合透镜120的焦距(第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f67)分别为-1.697mm、6.193mm及7.010mm。第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30及第四透镜40的合成焦距f1234为-26.153mm。第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567为2.845mm。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的合成焦距f34567为2.103mm。
因此,如表3所示,本实施方式的广角透镜100满足以下说明的条件式(1)~(7)。首先,合成焦距f34、f567之比(f34/f567)为2.176,满足以下条件式(1)。因此,能够均衡地修正色像差。
1<f34/f567<4··条件式 (1)
合成焦距f34、f0之比(f34/f0)为7.246,满足以下条件式(2)。在该方式中,f34/f0超过2(下限),因此,能够避免配置于物侧La的透镜的放大率过强。因此,能够恰当地进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正,能够实现高光学特性。另外,因为f34/f0低于9(上限),所以能够抑制透镜直径过大,并且,能够避免透镜系统整体的总长度变长。因此,能够实现广角透镜100的小型化。
2<f34/f0<9··条件式 (2)
第五透镜50的焦距f5和透镜系统整体的合成焦距f0之比(f5/f0)为3.753,满足以下条件式(3)。在该实施方式中,因为f5/f0超过2(下限),所以能够避免配置于物侧La的透镜的放大率过强。因此,能够恰当地进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正,能够实现光学特性优异的广角透镜100。另外,因为f5/f0低于4,所以能够抑制透镜直径过大,并且,能够避免透镜系统整体的总长度变长。因此,能够实现广角透镜100的小型化。
2<f5/f0<4··条件式 (3)
合成焦距f567、f0之比(f567/f0)为3.329,满足以下条件式(4)。在该实施方式中,f567/f0超过2(下限),因此,能够防止由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的透镜组的放大率过强。因此,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,因为f567/f0低于4(上限),所以能够抑制透镜直径过大,并且,能够避免透镜系统整体的总长度变长。因此,能够实现广角透镜的小型化。
2<f567/f0<4··条件式 (4)
合成焦距f12、f0之比的绝对值(|f12/f0|)为1.985,满足以下条件式(5)。根据该实施方式,因为|f12/f0|超过0.5(下限),所以能够抑制像面弯曲。另外,因为|f12/f0|低于2.5(上限),所以能够增大视角。
0.5<|f12/f0|<2.5··条件式 (5)
合成焦距f12、f34567之比的绝对值(|f12/f34567|)为0.807,满足以下条件式(6)。根据该实施方式,因为|f12/f34567|的值低于1(上限),所以能够抑制正的放大率过强。因此,能够恰当地修正彗形像差及非点像差。另外,因为|f12/f34567|的值超过0.1(下限),所以能够抑制负的放大率过强。因此,因为能够进一步避免透镜系统整体的总长度变长,所以能够实现广角透镜的小型化。
0.1<|f12/f34567|<1··条件式 (6)
总长度d0和合成焦距f0之比(d0/f0)为14.272,满足条件式(7)。根据该实施方式,因为d0/f0的值超过10(下限),所以能够恰当地修正球面像差及畸变像差。另外,因为d0/f0的值低于18(上限),所以能够抑制透镜直径过大,并且,能够避免透镜系统整体的总长度变长。因此,能够实现广角透镜的小型化。
10<d0/f0<18··条件式 (7)
[实施方式2]
图9是表示本发明实施方式2的广角透镜100的面编号等的说明图。图10是表示图9所示的广角透镜100的球面像差的说明图。图11是表示图9所示的广角透镜100的倍率色像差的说明图,表示最大视角(96.6562°/半角)下的倍率色像差。图12是表示图9所示的广角透镜100的非点像差及失真的说明图。图13是表示图1所示的广角透镜100的横向像差的说明图。图10、图11、图12中示出红色光R(波长656nm)、绿色光G(波长588nm)、蓝色光B(波长486nm)的各像差。图13中一并示出了红色光R(波长656nm)、绿色光G(波长588nm)、蓝色光B(波长486nm)的各角度0.00°、28.36°、54.88°、72.37°、90.49°及96.66°下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,本实施方式的基本结构与实施方式1相同,因此,在对应的部分标注相同的附图标记,且省略它们的详细说明。
如图9所示,本实施方式的广角透镜100与实施方式1同样,也由从物侧La朝向像侧Lb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81、第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成,相对于第七透镜70在像侧Lb依次配置有平板状的红外线滤光器82、透光性罩83及拍摄元件85。在第二透镜20和第三透镜30之间配置有圆环状的遮光片84。广角透镜100的投影方式是立体投影,其中周边像大于中心像。
第一透镜10是使凸面朝向物侧La的负弯月透镜,且使凹面朝向像侧Lb。第二透镜20是使凹面朝向像侧Lb的负弯月透镜,且使凸面朝向物侧La。第三透镜30是使凹面朝向物侧La的负透镜。第四透镜40是使凸面朝向像侧Lb的正透镜。第五透镜50是正透镜。第六透镜60是使凹面朝向像侧Lb的负透镜。第七透镜70是使凸面朝向物侧La及像侧Lb双方的双凸透镜,且具有正的放大率。
第三透镜30、第四透镜40、第六透镜60及第七透镜70均是塑料透镜。第三透镜30和第四透镜40构成第一接合透镜110,其中第三透镜30的像侧Lb的面和第四透镜40的物侧La的面通过树脂材料接合,第六透镜60和第七透镜70构成第二接合透镜120,其中第六透镜60的像侧Lb的面和第七透镜70的物侧La的面通过树脂材料接合。
在本实施方式中,第一透镜10的物侧La的透镜面101(第一面1)是球面的凸面,第一透镜10的像侧Lb的透镜面102(第二面2)是球面的凹面。第二透镜20的物侧La的透镜面21及像侧Lb的透镜面22的至少一方是非球面。更具体而言,第二透镜20的物侧La的透镜面21(第三面3)是非球面的凸面,第二透镜20的像侧Lb的透镜面22(第四面4)是非球面的凹面。
第三透镜30及第四透镜40各自的物侧La的透镜面及像侧Lb的透镜面中的至少一方是非球面。在本实施方式中,第三透镜30是使凹面朝向物侧La及像侧Lb双方的双凹透镜。更具体而言,在第三透镜30中,物侧La的透镜面31(第五面5)是非球面的凹面,像侧Lb的透镜面32(第六面6)是球面的凹面。第四透镜40是使凸面朝向物侧La及像侧Lb双方的双凸透镜。更具体而言,在第四透镜40中,物侧La的透镜面41由凸面形成,并且构成第六面6,其中该凸面由与第三透镜30的透镜面32相同形状的球面构成。在第四透镜40中,像侧Lb的透镜面42(第七面)是非球面的凸面。
光圈81构成第八面8。第五透镜50是物侧La的透镜面51(第九面9)及像侧Lb的透镜面52(第十面10)均由球面的凸面构成的双凸透镜。
第六透镜60及第七透镜70各自的物侧La的透镜面及像侧Lb的透镜面中的至少一方是非球面。在本实施方式中,在第六透镜60中,物侧La的透镜面61(第十一面11)是非球面的凸面,像侧Lb的透镜面62(第十二面12)是非球面的凹面。在第七透镜70中,物侧La的透镜面71由凸面形成,并且构成第十二面12,其中该凸面由与第六透镜60的透镜面62相同形状的非球面构成。另外,在第七透镜70中,像侧Lb的透镜面72(第十三面)是非球面的凸面。
此外,红外线滤光器82的物侧La的面821构成第十四面14,像侧Lb的面822构成第十五面15。罩83的物侧La的面831构成第十六面16,像侧Lb的面832构成第十七面17。
在此,第一透镜10及第五透镜50是玻璃透镜,第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第六透镜60及第七透镜70是由丙烯酸树脂系、聚碳酸酯系、聚烯烃系等构成的塑料透镜。
本实施方式的广角透镜100的各透镜的结构等如表4所示,透镜系统整体的焦距f0为0.904,总长度d0(Total Track)为12.225mm,透镜系统整体的F值为2.0,最大视角为193°。
【表4】
透镜系统整体的焦距f0 | 0.904mm |
总长度 | 12.225mm |
透镜系统整体的F值 | 2.0 |
最大视角 | 193° |
面 | c(1/曲率半径) | K | A4 | A6 | A8 | A10 |
3 | 2.19780E-01 | 0.00000E+00 | -4.10000E-03 | -2.40000E-04 | 3.60000E-05 | -2.00000E-08 |
4 | 8.88889E-01 | -6.30000E-01 | 2.22000E-03 | 1.20000E-03 | 1.92000E-03 | -2.74000E-04 |
5 | -2.90065E-01 | 0.00000E+00 | -2.90000E-02 | -1.60000E-03 | -6.17000E-03 | 3.08000E-03 |
7 | -4.18796E-01 | 0.00000E+00 | 2.13000E-02 | -5.63000E-03 | 5.87000E-03 | 0.00000E+00 |
11 | 1.15701E-01 | 0.00000E+00 | -3.52000E-03 | -1.04000E-02 | 7.60000E-03 | -2.68000E-03 |
12 | 1.42857E+00 | -9.30000E-01 | 4.86000E-02 | -7.66000E-02 | 6.02000E-02 | -1.89000E-02 |
13 | -2.63401E-01 | -2.00000E+00 | 2.85000E-02 | -8.44000E-03 | 2.71000E-04 | 1.17000E-03 |
在第一接合透镜110和第二接合透镜120中,接合的透镜的折射率的大小关系隔着光圈81对称。更具体而言,在第一接合透镜110中,第三透镜30的折射率Nd为1.544,第四透镜40的折射率Nd为1.635。因此,在第一接合透镜110中,物侧La的第三透镜30的折射率Nd大于像侧Lb的第四透镜40的折射率。与之相对,在第二接合透镜120中,第六透镜60的折射率Nd为1.635,第七透镜70的折射率Nd为1.544。因此,在第二接合透镜120中,像侧Lb的第七透镜70的折射率Nd大于物侧La的第六透镜60的折射率。因此,容易消除在比光圈81靠近物侧La产生的像差和在比光圈81靠近像侧Lb产生的像差,因此,能够恰当地修正非点像差及像面弯曲。
第四透镜40的折射率n4为1.635,第四透镜40的阿贝数ν4为24.0,满足下式:
n4≥1.6
ν4≤26。
因此,能够恰当地修正倍率色像差,因此,能够实现更高的分辨率。另外,能够缩短广角透镜100的总长度。
第六透镜60的折射率n6为1.635,第六透镜60的阿贝数ν6为24.0,满足下式:
n6≥1.6
ν6≤26。
因此,能够恰当地修正倍率色像差,因此,能够实现更高的分辨率。另外,能够缩短广角透镜100的总长度。在该结构的情况下,第六透镜60的阿贝数ν6较小,存在色分散相应增大的趋势,但即使是相对于光圈81配置于与第二接合透镜120相反侧的第一接合透镜110,第四透镜40的阿贝数ν4也小。因此,在第一接合透镜110和第二接合透镜120中,接合的透镜的阿贝数的大小关系隔着光圈81对称。因此,容易消除在比光圈81靠近物侧La产生的倍率色像差和在比光圈81靠近像侧Lb产生的倍率色像差,因此,能够抑制倍率色像差使其很小。
在本实施方式的广角透镜100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的焦距分别为﹣6.286mm、﹣3.105mm、﹣5.275mm、3.404mm、3.120mm、﹣1.233mm及1.313mm。
第一透镜10及第二透镜20的合成焦距f12、第一接合透镜110的焦距(第三透镜30及第四透镜40的合成焦距f34)及第二接合透镜120的焦距(第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f67)分别为﹣1.799mm、6.282mm及10.280mm。第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30及第四透镜40的合成焦距f1234为﹣38.797mm。第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70的合成焦距f567为2.953mm。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的合成焦距f34567为2.099mm。
因此,如表3所示,本实施方式的广角透镜100满足实施方式1中说明的条件式(1)~(7)。首先,合成焦距f34、f567之比(f34/f567)为2.127,满足上述条件式(1)。因此,能够均衡地修正色像差。
合成焦距f34、f0之比(f34/f0)为6.947,满足上述条件式(2)。在该实施方式中,因为f34/f0超过2(下限),所以能够避免配置于物侧La的透镜的放大率过强。因此,能够恰当地进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正,能够实现高光学特性。另外,因为f34/f0低于9(上限),所以能够抑制透镜直径过大,并且,能够避免透镜系统整体的总长度过长。因此,能够实现广角透镜100的小型化。
第五透镜50的焦距f5和透镜系统整体的合成焦距f0之比(f5/f0)为3.450,满足上述条件式(3)。在该实施方式中,因为f5/f0超过2(下限),所以能够避免配置于物侧La的透镜的放大率过强。因此,能够恰当地进行像面弯曲、倍率色像差、彗形像差等各种像差的修正,能够实现光学特性优异的广角透镜100。另外,因为f5/f0低于4(上限),所以能够抑制透镜直径过大,并且,能够避免透镜系统整体的总长度过长。因此,能够实现广角透镜100的小型化。
合成焦距f567、f0之比(f567/f0)为3.265,满足上述条件式(4)。在该实施方式中,因为f567/f0超过2(下限),所以能够防止由第五透镜50、第六透镜60及第七透镜70构成的透镜组的放大率过强。因此,特别是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,因为f567/f0低于4(上限),所以能够抑制透镜直径过大,并且,能够避免透镜系统整体的总长度变长。因此,能够实现广角透镜的小型化。
合成焦距f12、f0之比的绝对值(|f12/f0|)为1.989,满足上述条件式(5)。根据该实施方式,因为|f12/f0|超过0.5(下限),所以能够抑制像面弯曲。另外,因为|f12/f0|低于2.5(上限),所以能够增大视角。
合成焦距f12、f34567之比的绝对值(|f12/f34567|)为0.857,满足上述条件式(6)。在该实施方式中,因为|f12/f34567|的值低于1(上限),所以能够抑制正的放大率过强。因此,能够恰当地修正彗形像差及非点像差。另外,因为|f12/f34567|的值超过0.1(下限),所以能够抑制负的放大率过强。因此,能够进一步避免透镜系统整体的总长度变长,因此,能够实现广角透镜的小型化。
总长度d0及合成焦距f0之比(d0/f0)为13.517,满足上述条件式(7)。根据该实施方式,因为d0/f0的值超过10(下限),所以能够恰当地修正球面像差及畸变像差。另外,因为d0/f0的值低于18(上限),所以能够抑制透镜直径过大,并且,能够避免透镜系统整体的总长度变长。因此,能够实现广角透镜的小型化。
如图10~图13所示,在本实施方式的广角透镜100中,球面像差、倍率色像差、非点像差(失真)及横向像差被修正为适当的水平。
如上所述,在本实施方式的广角透镜100中,与实施方式1同样,第三透镜30和第四透镜40也构成接合透镜(第一接合透镜110)。因此,在第三透镜30的像侧Lb的面和第四透镜40的物侧La的面之间可以获得高位置精度。因此,起到能够充分修正像面弯曲及像面倾斜等与实施方式1同样的效果。
[其它实施方式]
在上述实施方式中,第一透镜10是玻璃透镜,但也可以是塑料透镜。在这种情况下,能够将第一透镜10的像侧Lb的透镜面102制成非球面。在上述实施方式中,在对第三透镜30和第四透镜40进行定位时,在第三透镜30的突缘部36设有突出部362,在第四透镜40上设有凹部462,但也可以采用在第四透镜40的突缘部46设置突出部,在第三透镜30设置凹部,且凹部的内周面(台阶部)与设置于第四透镜40的突缘部46的突出部的外周面抵接的方式。
产业上的可利用性
本发明的广角透镜由从物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构成,第三透镜和第四透镜相对于光圈在物侧构成接合透镜(第一接合透镜)。因此,在第三透镜的像侧的面和第四透镜的物侧的面之间可以获得高位置精度。因此,能够充分修正像面弯曲及像面倾斜。另外,能够恰当地修正色像差。另外,成为如下三联体结构,即:相对于光圈在像侧配置有作为正透镜的第五透镜、作为负透镜的第六透镜以及作为正透镜的第七透镜的接合透镜(第二接合透镜)。因此,能够充分修正非点像差、球面像差、倍率色像差等。另外,在第二接合透镜中,第六透镜的像侧的凹面和第七透镜的物侧的凸面接合,因此,能够恰当地修正非点像差以外的像差例如色像差。另外,通过配置第一接合透镜及第二接合透镜这两个接合透镜,能够充分修正广角透镜的色像差。因此,能够实现更高的分辨率。而且,因为第三透镜、第四透镜、第六透镜及第七透镜是塑料透镜,所以能够实现成本降低。
Claims (20)
1.一种广角透镜,其特征在于,
所述广角透镜由从物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构成,
所述第一透镜是使凸面朝向物侧的负弯月透镜,
所述第二透镜是使凹面朝向像侧的负弯月透镜,
所述第三透镜是使凹面朝向物侧和像侧的两方的双凹透镜,
所述第四透镜是使凸面朝向物侧和像侧的两方的双凸透镜,
所述第五透镜是凸面朝向物体侧和像侧的两方的双凸透镜,
所述第六透镜是使物侧的透镜面为凸面、像侧的透镜面为凹面的负透镜,
所述第七透镜是使凸面朝向物侧及像侧双方的双凸透镜,
所述第三透镜、所述第四透镜、所述第六透镜及所述第七透镜均是塑料透镜,
所述第三透镜和所述第四透镜构成第一接合透镜,其中所述第三透镜的像侧的面和所述第四透镜的物侧的面通过树脂材料接合,
所述第六透镜和所述第七透镜构成第二接合透镜,其中,所述第六透镜的像侧的面和所述第七透镜的物侧的面通过树脂材料接合。
2.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
将所述第三透镜及所述第四透镜的合成焦距设为f34mm,将所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的合成焦距设为f567mm时,合成焦距f34、f567满足以下条件:
1<f34/f567<4。
3.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
将所述第三透镜及所述第四透镜的合成焦距设为f34mm,将透镜系统整体的合成焦距设为f0mm时,合成焦距f34、f0满足以下条件:
2<f34/f0<9。
4.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
将所述第五透镜的焦距设为f5mm,将透镜系统整体的合成焦距设为f0mm时,合成焦距f5、f0满足以下条件:
2<f5/f0<4。
5.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
将所述第五透镜、所述第六透镜及所述第七透镜的合成焦距设为f567mm,将透镜系统整体的合成焦距设为f0mm时,合成焦距f567、f0满足以下条件:
2<f567/f0<4。
6.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
将所述第一透镜及所述第二透镜的合成焦距设为f12mm,将透镜系统整体的合成焦距设为f0mm时,合成焦距f12、f0满足以下条件:
0.5<|f12/f0|<2.5。
7.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
将所述第一透镜及所述第二透镜的合成焦距设为f12mm,将所述第三透镜、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的合成焦距设为f34567mm时,合成焦距f12、f34567满足以下条件:
0.1<|f12/f34567|<1。
8.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
将透镜系统整体的光轴上的从所述第一透镜的物侧的面到像面的距离即总长度设为d0mm,将透镜系统整体的合成焦距设为f0mm时,总长度d0及合成焦距f0满足以下条件:
10<d0/f0<18。
9.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
所述第三透镜及所述第四透镜各自的物侧的透镜面及像侧的透镜面中的至少一方是非球面。
10.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
所述第五透镜是玻璃透镜。
11.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
所述第五透镜是使凸面朝向物侧及像侧双方的双凸透镜。
12.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
所述第三透镜是使凹面朝向物侧及像侧双方的双凹透镜,
所述第四透镜是使凸面朝向物侧及像侧双方的双凸透镜。
13.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
在所述第一接合透镜和所述第二接合透镜中,所接合的透镜的折射率的大小关系隔着所述光圈对称。
14.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
将所述第四透镜的折射率设为n4,将所述第四透镜的阿贝数设为ν4时,折射率n4及阿贝数ν4分别满足以下条件:
n4≥1.6
ν4≤26。
15.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
将所述第六透镜的折射率设为n6,将所述第六透镜的阿贝数设为ν6时,折射率n6及阿贝数ν6分别满足以下条件:
n6≥1.6
ν6≤26。
16.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
所述第二透镜的物侧的透镜面及像侧的透镜面的至少一方是非球面。
17.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
所述第一透镜是玻璃透镜。
18.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
在所述第三透镜中围绕像侧的透镜面的周围的突缘部以及在所述第四透镜中围绕物侧的透镜面的周围的突缘部中的一突缘部形成有台阶部,该台阶部与另一突缘部的外周面抵接来限定所述另一突缘部在径向上的位置。
19.根据权利要求18所述的广角透镜,其特征在于,
所述台阶部形成为环状,且遍及全周与所述另一突缘部的外周面抵接。
20.根据权利要求1所述的广角透镜,其特征在于,
所述广角透镜的投影方式是立体投影方式,其中,周边图像大于中心图像。
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