專利名稱：攝像透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于備有CCD(Charge Coupled Device)和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等攝像元件的攝像機(jī)器，例如數(shù)字靜物攝像機(jī)、帶有攝像機(jī)的便攜式電話、以及便攜式信息終端(PDAPersonal Digital Assistance)等的攝像透鏡。
背景技術(shù)：
近年來，CCD和CMOS等攝像元件正向小型化和高像素化進(jìn)展。為此，即使對于攝像機(jī)主體乃至載置于其中的攝像透鏡，也要求信息且高性能。為了小型化，需要全長的縮短化和小直徑化(與光軸垂直的直徑方向的小型化)。另外，通常在攝像光學(xué)系統(tǒng)中，除了小型化外，也要求焦闌(tele-center)性，即主光線向攝像元件的入射角度相對于光軸接近于平行(攝像面的入射角度相對于攝像面的法線接近于零)。為了確保焦闌性，盡可能將光學(xué)光闌配置于靠近物體側(cè)是較為有利的。在專利文獻(xiàn)1中，公開了作為整體具有3枚透鏡，并將光學(xué)孔徑光闌配置于最靠近物體側(cè)的構(gòu)成的攝像透鏡。另外，在對比文獻(xiàn)2中，公開了作為整體具有3枚的透鏡，并將光學(xué)孔徑光闌配置于第1透鏡和第2透鏡之間的構(gòu)成的攝像透鏡。
〔專利文獻(xiàn)1〕特開2005-292235號公報(bào)〔專利文獻(xiàn)2〕特開2004-302058號公報(bào)然而，在靜止畫攝影用的攝像裝置中，隨著攝像元件的高像素化進(jìn)展，為了尋求攝像元件中的信號噪聲的降低，而要求設(shè)置機(jī)械式快門。在設(shè)置快門的情況下，為了減少光亮不均，而配置于光學(xué)孔徑光闌的近旁是較為有利的。另一方面，在3枚構(gòu)成的攝像透鏡中，為了如上述那樣確保焦闌性而盡量將光學(xué)孔徑光闌配置于例如第1透鏡的前或后是較為有利的。然而，若將快門機(jī)構(gòu)配置于第1透鏡前，而最靠近物體側(cè)，則在小型化方面較為不利。因此，考慮將快門機(jī)構(gòu)配置于透鏡系統(tǒng)內(nèi)部，第1透鏡和第2透鏡之間。為此，在3枚構(gòu)成的攝像透鏡中，希望開發(fā)一種透鏡，其為了配置快門機(jī)構(gòu)而充分地確保了第1透鏡和第2透鏡之間的空氣間隔，且具有與高像素化相對應(yīng)的高像差性能。雖然專利文獻(xiàn)1的實(shí)施例3較寬地確保了第1透鏡和第2透鏡之間的間隔而成為有利于快門機(jī)構(gòu)的配置的透鏡構(gòu)成，但是希望有一種比此更有利于快門機(jī)構(gòu)的配置且具有高像差性能的透鏡的開發(fā)。另外，為了以較少的枚數(shù)實(shí)現(xiàn)高性能化，使用非球面之類的特殊形狀的透鏡是較為有利的，但是，這種情況下，希望對考慮了制造性和成本的適當(dāng)?shù)耐哥R材料進(jìn)行選擇。
本發(fā)明鑒于所涉及的問題點(diǎn)而提出，其目的為提供一種小型且高性能的攝像透鏡，所述攝像透鏡使用有利于制造性和成本降低的透鏡材料，維持于高像素化相對應(yīng)的高像差性能，并充分地確保了用于配置快門機(jī)構(gòu)的內(nèi)部空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的攝像透鏡，從物體側(cè)起，順次備有第1透鏡G1，其具有正的折射能力；第2透鏡G2，其將凹面向著物體側(cè)，并具有負(fù)的折射能力；第3透鏡G3，其在光軸近旁的形狀為將凸面向著物體側(cè)的正的彎月形狀，所述第1透鏡、所述第2透鏡和所述第3透鏡中的至少1個面為非球面，并滿足以下條件式。其中，f全系統(tǒng)的焦距；f1第1透鏡的焦距；D2光軸上的第1透鏡和第2透鏡的間隔；υ123第1透鏡、第2透鏡和第3透鏡的阿貝數(shù)的平均，υ2第2透鏡的阿貝數(shù)。
0.7＜f1/f＜1.3……(1)0.25＜D2/f＜0.50……(2)55＜υ123……(3)|υ123-υ2|＜5……(4)在本發(fā)明所涉及的攝像透鏡中，作為整體由3枚這樣的較少結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并使各透鏡的形狀和折射能力適當(dāng)化，由此能夠?qū)で笮⌒突２⑶?，通過滿足條件式(1)，第1透鏡的光學(xué)能力分配被最佳化，有利于維持于高像素化相對應(yīng)的高像差性能。并且，通過滿足條件式(2)，能夠較廣地確保第1透鏡和第2透鏡之間的間隔，從而有利于快門機(jī)構(gòu)的配置。另外，通過條件式(3)和條件式(4)，在使用有利于制造性和成本降低的透鏡材料的同時(shí)，抑制了色像差的校正。
另外，優(yōu)選為，第1透鏡的物體側(cè)的面在光軸近旁為凸形狀，并且所述第1透鏡的物體側(cè)或像側(cè)的任何一方的面為衍射面。由此，能夠?qū)で蟾咝阅芑?。特別是，即使通過滿足條件式(4)，即使在僅以各透鏡間的阿貝數(shù)差較小的材料構(gòu)成的情況下，也能夠?qū)ι癫盍己玫剡M(jìn)行校正。
此外，優(yōu)選為，還滿足下述條件式，其中，f2第2透鏡的焦距，f3第3透鏡的焦距。
0.3＜|f2/f|＜1.0……(5)0.5＜f3/f＜1.0……(6)由此，能夠?qū)⒏魍哥R的光學(xué)能力分配最佳化，并能夠維持與高像素化對應(yīng)的高像差性能。
按照本發(fā)明的攝像透鏡，作為整體以3枚這樣的較少透鏡構(gòu)成滿足規(guī)定的條件式，能夠?qū)で蟾魍哥R的材料、各透鏡的形狀和折射能力、以及各透鏡的配置的最佳化，因此通過使用有利于制造性和成本降低的透鏡材料，能夠?qū)崿F(xiàn)一種小型且高性能的透鏡系統(tǒng)，其在維持與高像素化對應(yīng)的高像差性能的同時(shí)，充分確保用于快門機(jī)構(gòu)配置的內(nèi)部間隔。
并且，特別是，在第1透鏡上設(shè)置衍射面的情況下，即使僅由例如成本價(jià)廉的同一材料構(gòu)成各透鏡，也能夠?qū)ι癫盍己玫剡M(jìn)行校正。


圖1是表示與本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的攝像透鏡相對應(yīng)的透鏡剖面圖。
圖2是表示與本發(fā)明的實(shí)施例2所涉及的攝像透鏡相對應(yīng)的透鏡剖面圖。
圖3是表示與本發(fā)明的實(shí)施例3所涉及的攝像透鏡相對應(yīng)的透鏡剖面圖。
圖4是表示與本發(fā)明的實(shí)施例4所涉及的攝像透鏡相對應(yīng)的透鏡剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的圖，(A)是基本的透鏡數(shù)據(jù)；(B)是非球面透鏡數(shù)據(jù)；(C)是與衍射面相關(guān)的透鏡數(shù)據(jù)。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例2所涉及的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的圖，(A)是基本的透鏡數(shù)據(jù)；(B)是非球面透鏡數(shù)據(jù)；(C)是與衍射面相關(guān)的透鏡數(shù)據(jù)。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例3所涉及的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的圖，(A)是基本的透鏡數(shù)據(jù)；(B)是非球面透鏡數(shù)據(jù)；(C)是與衍射面相關(guān)的透鏡數(shù)據(jù)。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施例4所涉及的攝像透鏡的透鏡數(shù)據(jù)的圖，(A)是基本的透鏡數(shù)據(jù)；(B)是非球面透鏡數(shù)據(jù)；(C)是與衍射面相關(guān)的透鏡數(shù)據(jù)。
圖9是對于各實(shí)施例匯總表示與條件式相關(guān)的值的圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的攝像透鏡的諸像差的像差圖，(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸變。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例2所涉及的攝像透鏡的諸像差的像差圖，(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸變。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施例3所涉及的攝像透鏡的諸像差的像差圖，(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸變。
圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施例4所涉及的攝像透鏡的諸像差的像差圖，(A)表示球面像差；(B)表示像散；(C)表示畸變。
圖中10-光闌，G1-第1透鏡，G2-第2透鏡，G3-第3透鏡，St-孔徑光闌，Ri-從物體側(cè)數(shù)第i號透鏡的面的曲率半徑，Di-從物體側(cè)數(shù)第i號和第i+1號透鏡面的面間隔，Z1-光軸。
實(shí)施方式以下，對本發(fā)明的實(shí)施方式參照附圖詳細(xì)地進(jìn)行說明。
圖1表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的第1構(gòu)成例。該構(gòu)成例與后述的第1數(shù)值實(shí)施例(圖5(A)～圖5(C))的透鏡構(gòu)成相對應(yīng)。圖2表示第2構(gòu)成例，與后述的第2數(shù)值實(shí)施例(圖6(A)～圖6(C))的透鏡構(gòu)成相對應(yīng)。圖3表示第3構(gòu)成例，與后述的第3數(shù)值實(shí)施例(圖7(A)～圖7(C))的透鏡構(gòu)成相對應(yīng)。圖4表示第4構(gòu)成例，與后述的第4數(shù)值實(shí)施例(圖8(A)～圖8(C))的透鏡構(gòu)成相對應(yīng)。在圖1～圖4中，符號Ri表示，將最靠近物體側(cè)的構(gòu)成要素的面作為第1號并以隨著面向像側(cè)(成像側(cè))而順次增加的方式附加符號的第i號面的曲率半徑。符號Di，表示第i號面和第i+1號面的光軸Z1上的面間隔。
該攝像透鏡，在使用CCD和CMOS等攝像透鏡的各種攝像機(jī)器，例如數(shù)字靜物攝像機(jī)、附有攝像機(jī)(camera)的便攜式電話、以及便攜式信息終端等中使用較為合適。該攝像透鏡，沿光軸Z1從物體側(cè)起順次備有第1透鏡G1、第2透鏡G2、第3透鏡G3。第1透鏡G1、第2透鏡G2和第3透鏡G3中的至少一個面為非球面。
優(yōu)選為，為了確保焦闌性而盡可能將將光學(xué)孔徑光闌St配置于物體側(cè)。在圖1、圖2的構(gòu)成例中，在第1透鏡G1的后側(cè)配置孔徑光闌St。在圖3、圖4的構(gòu)成例中，在第1透鏡G1的前側(cè)、透鏡系統(tǒng)的最靠近物體側(cè)配置孔徑光闌St?？扉T10，配置于第1透鏡G1和第2透鏡G2之間。
在該攝像透鏡的成像面Simg上，配置CCD等攝像元件。在第3透鏡G3和攝像元件之間，根據(jù)安裝透鏡的攝像機(jī)側(cè)的結(jié)構(gòu)，配置各種光學(xué)構(gòu)件GC。例如，配置攝像面保護(hù)用的封罩玻璃和紅外線截止濾光器(cutfilter)等平板狀的光學(xué)構(gòu)件。
第1透鏡G1具有正的折射能力。另外，優(yōu)選為，第1透鏡G1的物體側(cè)的面在光軸近旁為凸形狀，并在物體側(cè)或像側(cè)的其中一方的面設(shè)置衍射面。另外，在圖1～圖4的構(gòu)成例中，第1透鏡G1在光軸近旁的形狀為將凸面朝向物體側(cè)的征得彎月形狀。在圖1、圖3的構(gòu)成例中在第2面(像側(cè)的面)，在圖2、圖4的構(gòu)成例中在第1面(物體側(cè)的面)設(shè)置衍射面。
第2透鏡G2為將凹面向著物體側(cè)，并具有負(fù)的折射能力。優(yōu)選為，第2透鏡G2的像側(cè)的面在光軸近旁為凹形狀，在周邊部為凸形狀。由此，易于滿足后述的條件式(5)的數(shù)值范圍。
第3透鏡G3，成為在光軸近旁的形狀為將凸面向著物體側(cè)的正的彎月形狀。第3透鏡G3，是被配置于最靠近攝像面?zhèn)鹊耐哥R。為此，在第3透鏡G3中，與第1透鏡G1和第2透鏡G2相比，對于各視場角光束被分離。因此，在第3透鏡G3中，通過適當(dāng)使用非球面易于對各視場角的每個進(jìn)行像差校正，并易于進(jìn)行像場彎曲和畸變像差的校正。另外，易于焦闌性的確保。為此，在圖1～圖4的構(gòu)成例中，優(yōu)選為使第3透鏡G3的像側(cè)的面在光軸近旁為凹形狀在周邊部為凸形狀。
該攝像透鏡，滿足以下條件。其中，f是全系統(tǒng)的焦距，f1是第1透鏡G1的焦距，f2是第2透鏡G2的焦距，f3是第3透鏡G3的焦距，D2是光軸Z1上的第1透鏡G1和第2透鏡G2的間隔，υ123是第1透鏡G1和第2透鏡G2和第3透鏡G3的阿貝數(shù)的平均，υ2是第2透鏡G2的阿貝數(shù)。
0.7＜f1/f＜1.3……(1)0.25＜D2/f＜0.50……(2)55＜υ123……(3)|υ123-υ2|＜5……(4)該攝像透鏡中，優(yōu)選為滿足下述條件式。其中，f2為第2透鏡G2的焦距，f3為第3透鏡G3的焦距。
0.3＜|f2/f|＜1.0……(5)0.5＜f3/f＜1.0……(6)接下來，說明按照上述那樣構(gòu)成的攝像透鏡的作用和效果。
在該攝像透鏡中，通過作為整體由至少3枚的透鏡結(jié)構(gòu)在第1透鏡的前側(cè)或后側(cè)配置孔徑光闌St，由此能夠?qū)崿F(xiàn)有利于全長縮短和焦闌性的確保的透鏡系統(tǒng)。并且，通過滿足各條件式(1)、(2)、(5)、(6)，能夠在尋求各透鏡的折射能力乃至各透鏡的配置的最佳化，維持與高像素化對應(yīng)的高像差性能的同時(shí)，充分確保用于配置快門機(jī)構(gòu)的內(nèi)部間隔。并且，在該攝像透鏡中，通過將各面的非球面最佳化，能夠進(jìn)行更有效的像差校正。并且為了與高像素的攝像元件相對應(yīng)，而能夠?qū)で蠼龟@性即主光線向攝像元件的入射角度相對于光軸接近于平行(攝像面中的入射角度相對于攝像面的法線接近于零)。在該攝像透鏡中，將作為例如最靠近攝像元件的最終透鏡面的第3透鏡G3的像側(cè)的面設(shè)計(jì)為如下形狀即在光軸近旁在像側(cè)為凹形狀而在周邊部在像側(cè)為凸形狀，由此能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行各視場角的每個的像差校正，并能夠?qū)⒐馐嫦驍z像元件的入射角度控制為一定的角度以下。由此，能夠減輕成像面全區(qū)域中的光量不均，并有利于像場彎曲和畸變像差的校正。
在該攝像透鏡中，第1透鏡G1與第2透鏡G2和第透鏡G3相比有效直徑較小，并且，面的曲率半徑具有較大的傾向。特別是，第1透鏡G1的像側(cè)的面具有比較接近于平面的傾向。為此，在設(shè)置衍射面的情況下，從加工性容易的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為設(shè)置在第1透鏡G1上。另外，在第1透鏡G1上設(shè)置衍射面的情況，與在第2透鏡G2和第3透鏡G3上設(shè)置的情況相比，色像差的校正較為容易。另外，通過設(shè)置衍射面，設(shè)計(jì)參數(shù)增加，因此，有利于小型化和諸像差的校正，并易于尋求更高性能化。特別是，在組合了衍射面和折射透鏡的所謂的混合性透鏡中，與通常的透鏡相比能夠得到不同的分散作用，因此與僅僅使用通常折射率透鏡的構(gòu)成相比，色像差的校正變得容易。為此，例如，全部由相同的材料構(gòu)成各透鏡，或僅僅組合阿貝數(shù)差小的透鏡材料而構(gòu)成，能夠?qū)ι癫盍己玫剡M(jìn)行校正。另外，是否設(shè)置衍射面，可以根據(jù)透鏡的規(guī)格而決定。例如，透鏡的規(guī)格在重視性能的情況下，優(yōu)選為設(shè)置衍射面，而在重視成本降低的情況下，也可以考慮不設(shè)置衍射面。
條件式(3)和條件式(4)，是與各透鏡的阿貝數(shù)相關(guān)的條件式，規(guī)定了各透鏡的適當(dāng)?shù)慕M合。在該攝像透鏡中，為另外尋求成本降低，可以考慮全部僅由同一材料構(gòu)成各透鏡，或者僅由性能類似的材料構(gòu)成，但是，在這種情況下，優(yōu)選為滿足條件式(3)和條件式(4)。若偏離該條件式的范圍，則在僅由同一材料或類似材料構(gòu)成的情況下，色像差變得較大而不優(yōu)選。另外，也可以通過滿足條件式(4)而僅僅組合阿貝數(shù)差較小的透鏡材料而構(gòu)成，通過如上述那樣設(shè)置衍射面，能夠?qū)埓娴纳癫钣行У剡M(jìn)行校正。另外，在該攝像透鏡中，從非球面加工、和衍射面加工的容易度方面出發(fā)，優(yōu)選為使用塑料材料。在這種情況下，在當(dāng)前開發(fā)的塑料材料中，滿足條件式(3)、(4)那樣的塑料材料更為優(yōu)選，滿足以下條件式那樣的塑料材料價(jià)廉且容易得到，因此在成本削減方面較為有利。
50＜υ1，υ2，υ3＜60……(7)其中，
υ1第1透鏡G1的阿貝數(shù)；υ2第2透鏡G2的阿貝數(shù)；υ3第3透鏡G3的阿貝數(shù)。
條件式(1)是關(guān)于第1透鏡G1的焦距f1的條件式，若超過該數(shù)值范圍，則第1透鏡G1的光學(xué)能力變得過小，像場彎曲的校正變得困難。另外，若不足(下回る)該數(shù)值范圍，則出射光瞳變得過大而不優(yōu)選。
條件式(2)是關(guān)于第1透鏡G1和第2透鏡G2間的間隔D2和全體的焦距f的條件式，若超過該數(shù)值范圍，則全長的縮短化變困難。另外，若不足該數(shù)值范圍，則很難確保第1透鏡G1和第2透鏡G2的間隔D2，難于配置快門機(jī)構(gòu)，因而并不優(yōu)選。
條件式(5)是與第2透鏡G2的焦距f2相關(guān)，若超過該數(shù)值范圍，則第2透鏡G2的光學(xué)能力變得過小，全長的縮短化變得困難。另外，若不足該數(shù)值范圍，則像場彎曲和像散等的校正變得困難，因此并不優(yōu)選。條件式(6)是與第3透鏡G3的焦距f3相關(guān)的條件式，無論上下超出該數(shù)值范圍，則與第2透鏡G2的光學(xué)能力(power)平衡(blance)平衡將會失調(diào)，難于在保持全長的情況下對諸像差進(jìn)行校正，因此并不優(yōu)選。
如以上所說明的那樣，按照本實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡，作為整體由3枚這樣的較少的透鏡結(jié)構(gòu)通過滿足規(guī)定的條件式，而尋求各透鏡的材料、各透鏡的形狀以及折射率乃至各透鏡的配置的最佳化，因此，通過使用有利于制造性和成本降低的透鏡材料，可以實(shí)現(xiàn)一種小型且高性能的透鏡相同，其能夠在維持與高像素化相對應(yīng)的高像差性能的同時(shí)，充分確保用于配置快門機(jī)構(gòu)的內(nèi)部間隔。另外，由于在保持色像差性能的同時(shí)由同一透明材料(硝材)構(gòu)成各透鏡，因此透明材料的得到性提高，并能夠削減制造成本。
〔實(shí)施例〕接下來，對本實(shí)施方式所涉及的攝像透鏡的具體的數(shù)值實(shí)施例1～4進(jìn)行說明。
作為實(shí)施例1～4，在圖5(A)～圖5(C)、圖6(A)～圖6(C)、圖7(A)～圖7(C)、圖8(A)～圖8(C)中示出與圖1～4所示的攝像透鏡的構(gòu)成相對應(yīng)的具體的透鏡數(shù)據(jù)。另外，在圖中(A)是基本的透鏡數(shù)據(jù)，圖中(B)是與非球面相關(guān)的數(shù)據(jù)。圖中(C)是與衍射面相關(guān)的透鏡數(shù)據(jù)。
在面編號Si一欄中，示出了將最靠近物體側(cè)的結(jié)構(gòu)要素的面作為第一號并以隨著面向像側(cè)順次增加的方式而附加符號的第i號(i＝1～8)面的編號。在曲率半徑Ri一欄，示出了與圖1中附加的符號Ri相對應(yīng)的面的曲率半徑的值(mm)。對于面間隔Di一欄，同樣地表示從物體側(cè)數(shù)第i號面Si和第i+1號面Si+1在光軸上的間隔(mm)。Ndj，表示從物體側(cè)起第j(j＝1～4)號的光學(xué)要素相對于d線(波長587.6nm)的折射率的值。阿貝數(shù)υdj，表示從物體側(cè)起第j號光學(xué)要素相對于d線的阿貝數(shù)。另外，在實(shí)施例1～4的任何一個攝像透鏡中，第1透鏡G1、第2透鏡G2和第2透鏡G3面的全部均具有非球面形狀，因此對于曲率半徑Ri，示出了光軸近旁的曲率半徑的值。
特別是，在實(shí)施例1、2、4中，全部由同一材料構(gòu)成第1透鏡G1、第2透鏡G2和第3透鏡G3這各個透鏡。
作為非球面數(shù)據(jù)，示出了以下所表示的非球面形狀的式(a)的各系數(shù)An，K的值。這里，記號“E”，”，表示緊接著它的數(shù)據(jù)是以10為底的“冪指數(shù)”，表示將由該以10為底的指數(shù)函數(shù)所表示的數(shù)值乘以“E”前的數(shù)值。例如，如果是“1.0E-02”，則表示“1.0×10-2”。另外，在式(a)中，Z表示從位于離開光軸Z1高度h的位置的非球面上點(diǎn)向非球面的頂點(diǎn)的切平面(垂直于光軸Z1的平面)所畫的垂線的長度(mm)。另外，實(shí)施例1～4中，所有的面是非球面，作為非球面系數(shù)An有效地使用第3次～第10次的系數(shù)A3～A10而表示。
Z＝C·h2/{1+(1-K·C2·h2)1/2}+∑An·hn……(a)(n＝3以上的整數(shù))其中，Z非球面的深度(mm)；h從光軸到透鏡面的距離(高度)(mm)；K離心率(第2次的非球面系數(shù))；C近軸曲率＝1/R；(R近軸曲率半徑)；An第n次的非球面系數(shù)。
作為衍射面數(shù)據(jù)，對于設(shè)有衍射面的面，表示以下所表示的式(b)中的各系數(shù)(DOE(Diffractive Optical Element)系數(shù))C1～C5的值。在式(b)中(h)表示相位差函數(shù)，由此進(jìn)行波面的相位變換，從而設(shè)置衍射面。另外，所設(shè)置的衍射面，在實(shí)施例1和實(shí)施例3中為第2面，在實(shí)施例2和實(shí)施例4中為第1面。
(h)＝C1·h2+C2·h3+C3·h4+C4·h5+C5·h6……(b)(h離開光軸的高度)在圖9中，示出了與實(shí)施例1～4的上述各條件式相關(guān)的值。從圖9所明了的那樣，各實(shí)施例的值為各條件式的數(shù)值范圍內(nèi)。
另外，對于實(shí)施例1～4所涉及的攝像透鏡的諸像差，在圖10(A)～圖10(C)、圖11(A)～圖11(C)、圖12(A)～圖12(C)、以及圖13(A)～圖13(C)中示出。圖中(A)表示球面像差，(B)表示像散，(C)表示畸變。在在球面像差圖中，也示出了g線(波長435.8nm)和C線(波長656.3nm)的像差。在像散圖中，實(shí)線表示弧矢(サジタル)方向的像差，虛線表示切線方向的像差。FNO.表示F值，ω表示半視角。
如從以上各數(shù)值數(shù)據(jù)和各像差圖所明了的那樣，對于各實(shí)施例，能夠得到一種小型且高性能的攝像透鏡系統(tǒng)，其作為整體以3枚透鏡結(jié)構(gòu)，使得透鏡的面形狀以及各透鏡的光學(xué)能力分配最佳化，從而充分確保用于配置快門機(jī)構(gòu)的內(nèi)部間隔。另外，能夠?qū)崿F(xiàn)透鏡材料被最佳化，并有利于制造性和成本降低的透鏡結(jié)構(gòu)。特別是，在實(shí)施例1、2、4中，能夠以同一材料構(gòu)成各透鏡，透鏡的材料被最佳化，并通過在尋求成本削減的同時(shí)以下地使用衍射面，從而對色像差良好地進(jìn)行校正，并實(shí)現(xiàn)高性能化。
另外，本發(fā)明，不限于上述實(shí)施方式和各實(shí)施例，各種變形的實(shí)施方式也是可能的。例如，各透鏡成分的曲率半徑、面間隔、以及折射率的值等，不限于由上述各數(shù)值實(shí)施例所示出的值，可以采用其他的值。
權(quán)利要求
1.一種攝像透鏡，其特征在于，從物體側(cè)起，順次備有第1透鏡G1，其具有正的折射能力；第2透鏡G2，其將凹面向著物體側(cè)，并具有負(fù)的折射能力；第3透鏡G3，其在光軸近旁的形狀為將凸面向著物體側(cè)的正的彎月形狀，所述第1透鏡、所述第2透鏡和所述第3透鏡中的至少1個面為非球面，并滿足以下條件式0.7＜f1/f＜1.3 ……(1)0.25＜D2/f＜0.50……(2)55＜υ123 ……(3)|υ123-υ2|＜5 ……(4)其中，f全系統(tǒng)的焦距；f1第1透鏡的焦距；D2光軸上的第1透鏡和第2透鏡的間隔；υ123第1透鏡、第2透鏡和第3透鏡的阿貝數(shù)的平均，υ2第2透鏡的阿貝數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像透鏡，其特征在于，所述第1透鏡的物體側(cè)的面在光軸近旁為凸形狀，并且所述第1透鏡的物體側(cè)或像側(cè)的任何一方的面為衍射面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像透鏡，其特征在于，還滿足下述條件式0.3＜|f2/f|＜1.0……(5)0.5＜f3/f＜1.0 ……(6)其中，f2第2透鏡的焦距，f3第3透鏡的焦距。
全文摘要
本發(fā)明公開一種小型且高性能的攝像透鏡，其中，從物體側(cè)起，順次備有第1透鏡，其具有正的折射能力；第2透鏡，其將凹面向著物體側(cè)，并具有負(fù)的折射能力；第3透鏡，其在光軸近旁的形狀為將凸面向著物體側(cè)的正的彎月形狀，并滿足以下條件式0.7＜f1/f＜1.3……(1)、0.25＜D2/f＜0.50……(2)、55＜υ123……(3)、|υ123－υ2|＜5……(4)。其中，f是全系統(tǒng)的焦距；f1是第1透鏡(G1)的焦距，D2是光軸Z1上的第1透鏡(G1)和第2透鏡(G2)的間隔，υ123是第1透鏡、第2透鏡和第3透鏡的阿貝數(shù)的平均，υ2是第2透鏡的阿貝數(shù)。通過使用制造性和成本降低的透鏡材料，能夠在維持與高像素化相對應(yīng)的高像差性能的同時(shí)，充分確保用于配置快門機(jī)構(gòu)的內(nèi)部間隔。
文檔編號G02B9/14GK101078805SQ20071010451
公開日2007年11月28日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者佐藤賢一, 谷山實(shí) 申請人:富士能株式會社