專利名稱：拍攝鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用CCD等固體攝像元件的適用于數(shù)碼靜相攝相機(jī)等的小型拍攝鏡頭，尤其涉及一種適用于移動相機(jī)的小型拍攝鏡頭，其可用于手機(jī)、便攜式個人電腦、便攜式音樂播放機(jī)等的便攜式信息終端裝置。
背景技術(shù)：
在手機(jī)市場上，裝有移動相機(jī)的模式，即帶相機(jī)的手機(jī)占大多數(shù)，尤其采用較廣的是支持100萬像素～200萬像素的CCD等、裝有60°～75°畫角(全角)的拍攝鏡頭的模式。
但是，最近為了增加產(chǎn)品的附加價值，需要支持更高像素的CCD等的拍攝鏡頭。同時，對于CCD等的固體攝像元件，由于記錄拍攝圖像時如果持續(xù)受光會混入噪音，尤其是采用高像素的CCD等時，需要用快門遮光。
因此，近年來對帶相機(jī)手機(jī)，人們更喜歡小巧、輕薄，裝有高像素的CCD等且?guī)Э扉T的手機(jī)。
但是，為了滿足輕薄化的要求，必須安裝快門，因此對于已有的拍攝鏡頭而言，在設(shè)置快門空間的基礎(chǔ)上縮短光學(xué)系統(tǒng)，并進(jìn)而矯正象差是很困難的。
已知已有的拍攝鏡頭，從目標(biāo)物側(cè)依次具有孔徑光闌、使凸面朝向目標(biāo)物側(cè)且具有負(fù)屈光力的彎月形的第1鏡頭、與第1鏡頭接合且具有正屈光力的第2鏡頭、使凹面朝向目標(biāo)物側(cè)且具有正屈光力的彎月形的第3鏡頭、至少一面呈非球面狀形成且具有弱的負(fù)屈光力的第4鏡頭(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。
該拍攝鏡頭，如果要布置快門，由于孔徑光闌在第1鏡頭前方，為了讓快門擋住入射光，必須采用較大的快門，因此很難做得小巧。
另一種已有的拍攝鏡頭，從目標(biāo)物側(cè)依次具有使凸面朝向目標(biāo)物側(cè)且具有正屈光力的彎月形的第1鏡頭、孔徑光闌、使凹面朝向目標(biāo)物側(cè)且具有正屈光力的彎月形的第2鏡頭、使凹面朝向像面?zhèn)惹揖哂胸?fù)屈光力的第3鏡頭(例如，參見專利文獻(xiàn)2)。
該拍攝鏡頭，由于第1鏡頭的像面?zhèn)葹榘济妫业?鏡頭的目標(biāo)物側(cè)也為凹面，鏡頭端部相互之間的(邊緣)間隔狹小。
因此，該拍攝鏡頭如果要布置快門，需要加大第1鏡頭與第2鏡頭在光軸上的間隔，這樣，就難以縮短鏡頭總長。
還有一種已有的拍攝鏡頭，備有具有正屈光力的雙凸形狀的第1鏡頭、孔徑光闌、使凹面朝向目標(biāo)物側(cè)且具有正屈光力的第2鏡頭、光軸附近使凸面朝向目標(biāo)物側(cè)且兩面均呈非球面狀形成的具有負(fù)屈光力的第3鏡頭(例如，參見專利文獻(xiàn)3)。
該拍攝鏡頭，由于第1鏡頭為雙凸形狀，而第3鏡頭的目標(biāo)物側(cè)面為凸面，因此負(fù)屈光力變?nèi)?，很難縮短從第1鏡頭的目標(biāo)物側(cè)面到像面的鏡頭系統(tǒng)總長。
專利文獻(xiàn)1特開2004-184987號公報專利文獻(xiàn)2特開2003-322792號公報專利文獻(xiàn)3特開2004-302060號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為解決上述已有的拍攝鏡頭的問題而形成的一項發(fā)明，其目的在于，便于布置可支持高像素攝像元件的快門，同時畫角為60°～75°左右，達(dá)到縮短鏡頭系統(tǒng)總長、小巧、輕薄的要求，為手機(jī)、便攜式個人電腦、便攜式音樂播放機(jī)等的便攜式信息終端裝置的移動相機(jī)提供合適的拍攝鏡頭。
本發(fā)明的拍攝鏡頭，其特征在于，包括從目標(biāo)物側(cè)到像面?zhèn)纫来闻帕械?，雙凸形狀的具有正屈光力的第1鏡頭、具有規(guī)定口徑的孔徑光闌、使凹面朝向目標(biāo)物側(cè)且至少一面呈非球面狀形成的具有正屈光力的第2鏡頭、使凹面朝向目標(biāo)物側(cè)且像面?zhèn)让嬖谟行е睆椒秶鷥?nèi)呈具有回折點(diǎn)的非球面狀形成的具有負(fù)屈光力的第3鏡頭。
根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，在良好地矯正各象差的同時，可以縮短鏡頭系統(tǒng)總長，實現(xiàn)小巧、輕薄的設(shè)計，并且獲得便于布置快門的拍攝鏡頭。即通過使第1鏡頭及第2鏡頭具有正屈光力、第3鏡頭具有負(fù)屈光力，可以確保適當(dāng)?shù)暮蠼咕?，縮短鏡頭系統(tǒng)總長；通過在第3鏡頭的像面?zhèn)刃纬删哂谢卣埸c(diǎn)的非球面，可以在縮短鏡頭系統(tǒng)總長的基礎(chǔ)上，良好地矯正各象差，特別是非點(diǎn)象差和畸變象差；通過第1鏡頭采用雙凸鏡頭，可以加大第1鏡頭與第2鏡頭的端部相互之間的(邊緣)間隔，通過縮小中心間隔，可便于布置快門；并且，通過使第3鏡頭的目標(biāo)物側(cè)面為凹面，可以增大第3鏡頭的負(fù)屈光力，縮短鏡頭系統(tǒng)總長。
在上述結(jié)構(gòu)中，設(shè)第1鏡頭由目標(biāo)物側(cè)面到像面的距離(第3鏡頭與像面之間為空氣換算距離)為TL、鏡頭系統(tǒng)的焦距為F，則可以采用滿足下列條件式(1)的結(jié)構(gòu)(1)0.95＜TL/F＜1.4。
根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，令TL/F的值滿足條件式(1)，既能確保60°～75°的畫角，又能縮短鏡頭系統(tǒng)總長。
在上述結(jié)構(gòu)中，設(shè)第1鏡頭的目標(biāo)物側(cè)面的曲率半徑為R1、鏡頭系統(tǒng)的焦距為F，則可以采用滿足下列條件式(2)的結(jié)構(gòu)(2)0.25＜R1/F＜0.65。
根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，令R1/F的值滿足條件式(2)，可以使第1鏡頭的目標(biāo)物側(cè)面具有適當(dāng)?shù)那拾霃?，既能縮短鏡頭系統(tǒng)總長，又能良好地矯正各象差，特別是球面象差等。
在上述結(jié)構(gòu)中，設(shè)第2鏡頭的焦距為F2、第3鏡頭的焦距為F3，則可以采用滿足下列條件式(3)的結(jié)構(gòu)(3)0.8＜F2/|F3|＜1.2。
根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，令F2/|F3|的值滿足條件式(3)，既可以不受溫度變化的影響，確保所需的后焦距，又可以縮短鏡頭系統(tǒng)總長，并且在全焦點(diǎn)的情況下，無論高溫時還是低溫時都可以獲得所需的對焦。
在上述結(jié)構(gòu)中，以相對于無限遠(yuǎn)物點(diǎn)的成像光學(xué)系統(tǒng)的成像位置為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)近軸出瞳位置為EXP，并設(shè)鏡頭系統(tǒng)的焦距為F，則可以采用滿足下列條件式(4)的結(jié)構(gòu)(4)-1.1＜EXP/F＜-0.6。
根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，令EXP/F的值滿足條件式(4)，既可以防止因CCD等的攝像元件而產(chǎn)生的成蔭現(xiàn)象，又可以確保圖像的亮度符合要求，縮短鏡頭系統(tǒng)總長。
在上述結(jié)構(gòu)中，可以采用第1鏡頭目標(biāo)物側(cè)及像面?zhèn)鹊闹辽僖幻娉史乔蛎鏍钚纬?，?鏡頭及第3鏡頭目標(biāo)物側(cè)及像面?zhèn)鹊膬擅婢史乔蛎鏍钚纬傻慕Y(jié)構(gòu)。
根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，對第1鏡頭設(shè)置非球面，可以良好地矯正球面象差；對第2鏡頭設(shè)置非球面，可以良好地矯正彗形象差；對第3鏡頭設(shè)置非球面，可以良好地矯正像面彎曲和畸變象差(畸變)。
在上述結(jié)構(gòu)中，可以采用第2鏡頭及第3鏡頭為塑料鏡頭的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，與用玻璃材料成型的鏡頭相比，可以實現(xiàn)鏡頭的輕薄和低成本，即使是具有回折點(diǎn)、加工困難的形狀，也可以容易地成型。
在上述結(jié)構(gòu)中，設(shè)第1鏡頭的色散系數(shù)為v1，則可以采用滿足下列條件式(5)的結(jié)構(gòu)(5)v1＞50。
根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，令第1鏡頭的色散系數(shù)v1滿足條件式(5)，可以良好地矯正色象差。
在上述結(jié)構(gòu)中，設(shè)第2鏡頭和第3鏡頭在光軸上的間隔(空氣間隔)為D5，則可以采用滿足下列條件式(6)的結(jié)構(gòu)(6)D5/F＜0.15。
根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，令D5/F的值滿足條件式(6)，可以減小鏡頭的外徑尺寸，同時可以良好地矯正各象差，特別是非點(diǎn)象差和畸變象差。
根據(jù)形成上述結(jié)構(gòu)的拍攝鏡頭，可以容易地布置支持高像素攝像元件的快門，同時畫角為60°～75°左右，達(dá)到縮短鏡頭系統(tǒng)總長、小巧、輕薄的要求，獲得適合手機(jī)、便攜式個人電腦、便攜式音樂播放機(jī)等的便攜式信息終端裝置的移動相機(jī)的拍攝鏡頭。


圖1為表示本發(fā)明涉及的拍攝鏡頭的一個實施方式的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為表示實施例1中的球面象差、非點(diǎn)象差、畸變象差、倍率色象差的象差圖。
圖3為表示實施例2中的球面象差、非點(diǎn)象差、畸變象差、倍率色象差的象差圖。
圖4為表示實施例3中的球面象差、非點(diǎn)象差、畸變象差、倍率色象差的象差圖。
圖5為表示實施例4中的球面象差、非點(diǎn)象差、畸變象差、倍率色象差的象差圖。
符號說明L光軸P像面1第1鏡頭SD 孔徑光闌2第2鏡頭3第3鏡頭4玻璃濾波器F鏡頭系統(tǒng)的焦距F2 第2鏡頭的焦距F3 第3鏡頭的焦距TL 第1鏡頭的目標(biāo)物側(cè)面到像面的光軸上間隔D5 第2鏡頭與第3鏡頭的光軸上間隔
具體實施例方式
下面，就本發(fā)明的最佳實施方式，參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1為表示本發(fā)明涉及的拍攝鏡頭的一個實施方式的結(jié)構(gòu)圖，圖2至圖5是根據(jù)具體的數(shù)值實施例的象差圖。
該拍攝鏡頭如圖1所示，從目標(biāo)物側(cè)向像面?zhèn)纫来闻帕杏须p凸形狀的具有正屈光力的第1鏡頭1、具有規(guī)定口徑的孔徑光闌SD、使凹面朝向目標(biāo)物側(cè)且至少一面呈非球面狀形成的具有正屈光力的第2鏡頭2、使凹面朝向目標(biāo)物側(cè)且像面?zhèn)让嬖谟行е睆椒秶鷥?nèi)呈具有回折點(diǎn)的非球面狀形成的具有負(fù)屈光力的第3鏡頭3。
而且，第3鏡頭3的后方，配置了由防護(hù)玻璃及紅外線截止濾波器等的玻璃材料構(gòu)成的玻璃濾波器4，其后方配置了像面P。
這里，第1鏡頭1～第3鏡頭3～玻璃濾波器4，如圖1所示，各個面用SI(I＝1～9)表示，各個面SI的曲率半徑用RI(I＝1～9)表示，對第1鏡頭1～第3鏡頭3及玻璃濾波器4的D線的折射率用NI(I＝1～4)表示，色散系數(shù)用vI(I＝1～4)表示。此外，第1鏡頭1～像面P的光軸上的距離(厚度、空氣間隔)用DI(I＝1～9)表示。
同時，鏡頭系統(tǒng)的焦距用F表示，第2鏡頭2的焦距用F2、第3鏡頭3的焦距用F3表示，從第1鏡頭1的目標(biāo)物側(cè)面S1到像面(玻璃濾波器4為空氣換算距離)的鏡頭系統(tǒng)總長用TL表示，第2鏡頭2與第3鏡頭3在光軸上的間隔(距離)用D5表示，以相對于無限遠(yuǎn)物點(diǎn)的成像光學(xué)系統(tǒng)的成像位置為標(biāo)準(zhǔn)的近軸出瞳位置用EXP表示。
第1鏡頭1采用玻璃材料形成，如圖1所示，為目標(biāo)物側(cè)面S1呈凸面狀形成，像面?zhèn)让鍿2也呈凸面狀形成的，具有正屈光力的雙凸形狀的鏡頭。
這里，目標(biāo)物側(cè)面S1與像面?zhèn)让鍿2的至少一面，最好呈非球面形成。這樣，可以良好地矯正球面象差。
第2鏡頭2最好用塑料材料形成(為塑料鏡頭)，如圖1所示，為目標(biāo)物側(cè)面S4呈凹面狀形成，像面?zhèn)让鍿5呈凸面狀形成的，具有正屈光力的彎月形狀的鏡頭。
第2鏡頭2采用塑料鏡頭，與用玻璃材料成型的鏡頭相比，成型容易，可以實現(xiàn)鏡頭系統(tǒng)的輕薄和低成本。
這里，目標(biāo)物側(cè)面S4與像面?zhèn)让鍿5的至少一面呈非球面形成。而且，最好目標(biāo)物側(cè)面S4與像面?zhèn)让鍿5均呈非球面形成。這樣，可以良好地矯正畫面象差。
第3鏡頭3最好用塑料材料形成(為塑料鏡頭)，如圖1所示，為目標(biāo)物側(cè)面S6呈凹面狀形成，像面?zhèn)让鍿7在光軸L附近呈凹面、且在有效直徑范圍內(nèi)呈具有回折點(diǎn)的非球面狀形成的具有負(fù)屈光力的鏡頭。
第3鏡頭3采用塑料鏡頭，與用玻璃材料成型的鏡頭相比，成型容易，可以實現(xiàn)鏡頭系統(tǒng)的輕薄和低成本，尤其是對于具有回折點(diǎn)形狀的比較困難的形狀也能容易地成型。
這里，像面?zhèn)让鍿7呈非球面形成。而且，最好目標(biāo)物側(cè)面S6與像面?zhèn)让鍿7均呈非球面形成。這樣，可以良好地矯正像面彎曲、畸變象差(畸變)。
即通過讓第1鏡頭1和第2鏡頭2具有正屈光力，讓第3鏡頭3具有負(fù)屈光力，可以確保適當(dāng)?shù)暮蠼咕?，同時縮短鏡頭系統(tǒng)總長TL。
此外，第3鏡頭3的像面?zhèn)让鍿7呈具有回折點(diǎn)的非球面狀形成，可以在縮短鏡頭系統(tǒng)總長TL的同時，良好地矯正各象差，特別是非點(diǎn)象差和畸變象差。
此外，第1鏡頭采用雙凸鏡頭，可以加大第1鏡頭與第2鏡頭的端部相互之間的(邊緣)間隔，通過縮小光軸L的中心間隔，可便于布置快門。
而且，通過使第3鏡頭的目標(biāo)物側(cè)面S7(在光軸L附近)為凹面，可以增大第3鏡頭3的負(fù)屈光力，縮短鏡頭系統(tǒng)總長TL。
由此，作為鏡頭系統(tǒng)，可以良好地矯正球面象差、非點(diǎn)象差、畸變象差、色象差等各象差，同時可以縮短鏡頭系統(tǒng)總長TL，實現(xiàn)小巧、輕薄的設(shè)計，并且獲得便于布置快門的拍攝鏡頭。
這里，第1鏡頭1、第2鏡頭2和第3鏡頭3的非球面，用下式規(guī)定
Z＝Cy2/[1+(1-εC2y2)1/2]+Dy4+Ey6+Fy8+Gy10+Hy12式中，Z為從非球面頂點(diǎn)的切平面，到距光軸L的高度為y的非球面上的點(diǎn)的距離；y為距光軸的高度；C為非球面頂點(diǎn)的曲率(＝1/R)；ε為圓錐常數(shù)；D、E、F、G、H為非球面系數(shù)。
在上述結(jié)構(gòu)的鏡頭系統(tǒng)中，從第2鏡頭1的目標(biāo)物側(cè)面S1到像面P的距離(玻璃濾波器4為空氣換算距離)TL與鏡頭系統(tǒng)的焦距F最好形成為滿足下列條件式(1)(1)0.95＜TL/F＜1.4。
條件式(1)規(guī)定了對焦距的鏡頭系統(tǒng)總長。如果TL/F的值超過條件式(1)的上限值，則鏡頭系統(tǒng)總長過長，難以縮短和實現(xiàn)小巧的設(shè)計；而如果TL/F的值低于條件式(1)的下限值，則焦距變長，畫角變窄。即，令TL/F的值滿足條件式(1)，既可以縮短鏡頭系統(tǒng)總長，又可以確保60°～75°的畫角。
此外，在上述結(jié)構(gòu)的鏡頭系統(tǒng)中，第1鏡頭的目標(biāo)物側(cè)面S1的曲率半徑R1與鏡頭系統(tǒng)的焦距F最好形成為滿足下列條件式(2)(2)0.25＜R1/F＜0.65。
條件式(2)規(guī)定了第1鏡頭對焦距的曲率半徑。如果R1/F的值超過條件式(2)的上限值，則由于第1鏡頭的目標(biāo)物側(cè)面S1的曲率半徑R1增大，為了縮短總長，就必須加大其他鏡頭的屈光力(放大率)，這樣就難以矯正象差；而如果R1/F的值低于條件式(2)的下限值，則第1鏡頭的目標(biāo)物側(cè)面S1的曲率半徑R1縮小(曲率增大)，難以矯正象差，特別是球面象差。即，令R1/F的值滿足條件式(2)，可以使第1鏡頭的目標(biāo)物側(cè)面S1具有適當(dāng)?shù)那拾霃絉1，既能縮短鏡頭系統(tǒng)總長，又能良好地矯正各象差，特別是球面象差等。
此外，在上述結(jié)構(gòu)的鏡頭系統(tǒng)中，第2鏡頭的焦距F2與第3鏡頭的焦距F3最好形成為滿足下列條件式(3)(3)0.8＜F2/|F3|＜1.2。
條件式(3)規(guī)定了第2鏡頭與第3鏡頭的焦距的關(guān)系。如果f2/|f3|的值不符合條件式(3)，則溫度變化時折射率的變化將增大后焦距的偏移。因此，帶自動聚焦機(jī)構(gòu)的鏡頭裝置，需要對聚焦移動量保留余量，因而很難縮短鏡頭系統(tǒng)的總長。此外，在全焦點(diǎn)的情況下，高溫時和將無法對焦。即，令F2/|F3|的值滿足條件式(3)，既可以不受溫度變化的影響，確保所需的后焦距，又可以縮短鏡頭系統(tǒng)總長TL，并且在全焦點(diǎn)的情況下，無論高溫時還是低溫時都可以獲得所需的對焦。
此外，在上述結(jié)構(gòu)的鏡頭系統(tǒng)中，以相對于無限遠(yuǎn)物點(diǎn)的成像光學(xué)系統(tǒng)的成像位置為標(biāo)準(zhǔn)的近軸出瞳位置為EXP與鏡頭系統(tǒng)的焦距F最好形成為滿足下列條件式(4)(4)-1.1＜EXP/F＜-0.6。
條件式(4)規(guī)定了相對于焦距的出瞳位置。如果EXP/F的值超過條件式(4)的上限值，則出瞳位置將縮短，對CCD的入射角度增大，光線無法進(jìn)入CCD的微鏡頭，產(chǎn)生所謂的成蔭現(xiàn)象，使圖象部分的周邊變暗；而如果EXP/F的值低于條件式(4)的下限值，則出瞳位置將變長，難以縮短鏡頭系統(tǒng)的總長。即，令EXP/F的值滿足條件式(4)，既可以防止因CCD等的攝像元件而產(chǎn)生的成蔭現(xiàn)象，又可以確保圖像的亮度符合要求，縮短鏡頭系統(tǒng)總長TL。
此外，在上述結(jié)構(gòu)的鏡頭系統(tǒng)中，第1鏡頭1的色散系數(shù)v1最好形成為滿足下列條件式(5)(5)v1＞50。
令第1鏡頭的色散系數(shù)v1滿足條件式(5)，可以良好地矯正色象差。
并且，在上述結(jié)構(gòu)的鏡頭系統(tǒng)中，第2鏡頭2和第3鏡頭3在光軸上的間隔(空氣間隔)D5最好形成為則可以采用滿足下列條件式(6)(6)D5/F＜0.15。
如果D5/F的值超過條件式(6)的上限值，則很難減小鏡頭系統(tǒng)的外徑尺寸，同時難以對各象差，特別是非點(diǎn)象差和畸變象差進(jìn)行矯正。即，令D5/F的值滿足條件式(6)，可以減小鏡頭的外徑尺寸，同時可以良好地矯正各象差，特別是非點(diǎn)象差和畸變象差。
下面，通過實施例1、實施例2、實施例3、實施例4給出上述拍攝鏡頭的設(shè)定了具體數(shù)值的實施例。
實施例1實施例1的各項主要技術(shù)參數(shù)、各種數(shù)值數(shù)據(jù)(設(shè)定值)、條件式(1)～(6)的值如下。實施例1中的球面象差、非點(diǎn)象差、畸變象差、倍率色象差的結(jié)果如圖2所示。對圖2中的非點(diǎn)象差，S表示徑向平面中的象差，M表示子午平面中的象差。
<條件式的值>
(1)TL/F＝5.12/4.05＝1.26(2)R1/F＝2.306/4.05＝0.57(3)F2/|F3|＝1.92/1.98＝0.97(4)EXP/F＝-3.74/4.05＝-0.92(5)v1＝81.13(6)D5/F＝0.1/4.05＝0.02<各項技術(shù)參數(shù)>
目標(biāo)物距離＝∞(INF)、鏡頭系統(tǒng)的焦距F＝4.05mm、第2鏡頭2的焦距F2＝1.92mm、第3鏡頭3的焦距F3＝-1.98mm、F值(FNo.)＝2.87、畫角2ω＝71.0°、出瞳位置＝-3.74mm、鏡頭總長＝3.45mm、鏡頭系統(tǒng)總長TL(空氣換算距離)＝5.12mm、后焦距(空氣換算距離)＝1.67mm<第1鏡頭1～第3鏡頭3、玻璃濾波器4的曲率半徑RI>
R1＝2.306mm(非球面)、R2＝-300.000mm(非球面)、R3＝∞(孔徑光闌)、R4＝-1.268mm(非球面)、R5＝-0.687mm(非球面)、R6＝-14.105mm(非球面)、R7＝1.156mm(非球面)、R8＝∞、R9＝∞<光軸上的面間隔(mm)>
D1＝0.520mm、D2＝0.120mm、D3＝1.224mm、D4＝0.779mm、D5＝0.100mm、D6＝0.711mm、D7＝1.219mm、D8＝0.300mm、D9＝0.250mm
<第1鏡頭1～第3鏡頭3、玻璃濾波器4的折射率NI(D線)>
N1＝1.49400、N2＝1.52512、N3＝1.52512、N4＝1.51680<第1鏡頭1～第3鏡頭3、玻璃濾波器4的色散系數(shù)vI>
v1＝81.13、v2＝56.29、v3＝56.29、v4＝64.20非球面包括第1鏡頭1的兩面S1、S2，第2鏡頭2的兩面S4、S5，第3鏡頭3的兩面S6、S7。
<非球面系數(shù)的數(shù)值數(shù)據(jù)>
<S1面>
ε＝0.18718600、D＝-0.17946834×10-1、E＝0.37396167×10-1、F＝-0.10644342、G＝0.90374798×10-1、H＝-0.30399087×10-1<S2面>
ε＝1.00000000、D＝-0.17788914×10-1、E＝-0.39359458×10-1、F＝0.79724310×10-1、G＝-0.12201876、H＝0.74939030×10-1<S4面>
ε＝1.09765600、D＝-0.91447303×10-1、E＝0.14293142×10-1、F＝0.19047362、G＝-0.12385425×10-1、H＝-0.26473870×10-1<S5面>
ε＝-1.77478700、D＝-0.30825904、E＝0.27569485、F＝-0.22925956、G＝0.16600416、H＝-0.41423070×10-1<S6面>
ε＝1.00000000、D＝0.18599847×10-1、E＝0.27996301×10-2、F＝-0.51198499×10-2、G＝0.13523473×10-2、H＝-0.10962761×10-3<S7面>
ε＝-9.91038000、D＝-0.53839587×10-1、E＝0.15740733×10-1、F＝-0.36035420×10-2、G＝0.34877027×10-3、H＝-0.11129235×10-4在上述實施例1中，鏡頭系統(tǒng)總長TL為5.12mm，畫角2ω為71.0°，F(xiàn)值為2.87，各象差得到良好矯正，既可以確保高度的光學(xué)性能，縮短鏡頭系統(tǒng)總長，又可以獲得便于布置快門的拍攝鏡頭。
實施例2實施例2的各項主要技術(shù)參數(shù)、各種數(shù)值數(shù)據(jù)(設(shè)定值)、條件式(1)～(6)的值如下。實施例2中的球面象差、非點(diǎn)象差、畸變象差、倍率色象差的結(jié)果如圖3所示。對圖3中的非點(diǎn)象差，S表示徑向平面中的象差，M表示子午平面中的象差。
<條件式的值>
(1)TL/F＝5.14/4.08＝1.26(2)R1/F＝2.17/4.08＝0.53(3)F2/|F3|＝1.79/1.75＝1.02(4)EXP/F＝-3.57/4.08＝-0.88(5)v1＝81.13(6)D5/F＝0.1/4.08＝0.02<各項技術(shù)參數(shù)>
目標(biāo)物距離＝∞(INF)、鏡頭系統(tǒng)的焦距F＝4.08mm、第2鏡頭2的焦距F2＝1.79mm、第3鏡頭3的焦距F3＝-1.75mm、F值(FNo.)＝2.89、畫角2ω＝70.9°、出瞳位置＝-3.57mm、鏡頭總長＝3.56mm、鏡頭系統(tǒng)總長TL(空氣換算距離)＝5.14mm、后焦距(空氣換算距離)＝1.58mm<第1鏡頭1～第3鏡頭3、玻璃濾波器4的曲率半徑RI>
R1＝2.170mm(非球面)、R2＝-300.000mm(非球面)、R3＝∞(孔徑光闌)、R4＝-1.222mm(非球面)、R5＝-0.676mm(非球面)、R6＝-40.902mm(非球面)、R7＝0.957mm(非球面)、R8＝∞、R9＝∞<光軸上的面間隔(mm)>
D1＝0.520mm、D2＝0.120mm、D3＝1.170mm、D4＝0.932mm、D5＝0.100mm、D6＝0.720mm、D7＝1.133mm、D8＝0.300mm、D9＝0.250mm<第1鏡頭1～第3鏡頭3、玻璃濾波器4的折射率NI(D線)>
N1＝1.49400、N2＝1.52512、N3＝1.52512、N4＝1.51680<第1鏡頭1～第3鏡頭3、玻璃濾波器4的色散系數(shù)vI>
v1＝81.13、v2＝56.29、v3＝56.29、v4＝64.20非球面包括第1鏡頭1的兩面S1、S2，第2鏡頭2的兩面S4、S5，第3鏡頭3的兩面S6、S7。
<非球面系數(shù)的數(shù)值數(shù)據(jù)>
<S1面>
ε＝0.53288500、D＝-0.15265428×10-1、E＝-0.12240403×10-1、F＝-0.23733781×10-1、G＝0.13792073×10-1、H＝-0.12071680×10-1<S2面>
ε＝1.00000000、D＝-0.3081454×10-1、E＝-0.40106534×10-1、F＝0.33054759×10-1、G＝-0.33692755×10-1、H＝0.56615606×10-2<S4面>
ε＝1.11398000、D＝0.23181256×10-1、E＝-0.34923950、F＝0.66753229、G＝-0.39702502、H＝0.11535900<S5面>
ε＝-2.02622000、D＝-0.31193731、E＝0.29738780、F＝-0.27700472、G＝0.17112800、H＝-0.36612265×10-1<S6面>
ε＝1.00000000、D＝-0.13180721×10-1、E＝0.15736630×10-1、F＝-0.55291162×10-2、G＝0.88529076×10-3、H＝-0.56153739×10-4<S7面>
ε＝-8.05049600、D＝-0.56097976×10-1、E＝0.17214646×10-1、F＝-0.39762493×10-2、G＝0.49088459×10-3、H＝-0.26073358×10-4在上述實施例2中，鏡頭系統(tǒng)總長TL為5.14mm，畫角2ω為70.9°，F(xiàn)值為2.89，各象差得到良好矯正，既可以確保高度的光學(xué)性能，縮短鏡頭系統(tǒng)總長，又可以獲得便于布置快門的拍攝鏡頭。
實施例3實施例3的各項主要技術(shù)參數(shù)、各種數(shù)值數(shù)據(jù)(設(shè)定值)、條件式(1)～(6)的值如下。實施例3中的球面象差、非點(diǎn)象差、畸變象差、倍率色象差的結(jié)果如圖4所示。對圖4中的非點(diǎn)象差，S表示徑向平面中的象差，M表示子午平面中的象差。
<條件式的值>
(1)TL/F＝5.13/4.08＝1.26(2)R1/F＝2.288/4.08＝0.56(3)F2/|F3|＝1.81/1.77＝1.02(4)EXP/F＝-3.60/4.08＝-0.88(5)v1＝81.13(6)D5/F＝0.1/4.08＝0.02<各項技術(shù)參數(shù)>
目標(biāo)物距離＝∞(INF)、鏡頭系統(tǒng)的焦距F＝4.08mm、第2鏡頭2的焦距F2＝1.81mm、第3鏡頭3的焦距F3＝-1.77mm、F值(FNo.)＝2.89、畫角2ω＝70.7°、出瞳位置＝-3.60mm、鏡頭總長＝3.50mm、鏡頭系統(tǒng)總長TL(空氣換算距離)＝5.13mm、后焦距(空氣換算距離)＝1.62mm<第1鏡頭1～第3鏡頭3、玻璃濾波器4的曲率半徑RI>
R1＝2.288mm(非球面)、R2＝-300.000mm(非球面)、R3＝∞(孔徑光闌)、R4＝-1.294mm(非球面)、R5＝-0.668mm(非球面)、R6＝-10.473mm(非球面)、R7＝1.046mm(非球面)、R8＝∞、R9＝∞<光軸上的面間隔(mm)>
D1＝0.530mm、D2＝0.120mm、D3＝1.210mm、D4＝0.823mm、D5＝0.100mm、D6＝0.720mm、D7＝1.176mm、D8＝0.300mm、D9＝0.250mm<第1鏡頭1～第3鏡頭3、玻璃濾波器4的折射率NI(D線)>
N1＝1.49400、N2＝1.52512、N3＝1.52512、N4＝1.51680<第1鏡頭1～第3鏡頭3、玻璃濾波器4的色散系數(shù)vI>
v1＝81.13、v2＝56.29、v3＝56.29、v4＝64.20非球面包括第1鏡頭1的兩面S1、S2，第2鏡頭2的兩面S4、S5，第3鏡頭3的兩面S6、S7。
<非球面系數(shù)的數(shù)值數(shù)據(jù)>
<S1面>
ε＝-0.40000000、D＝-0.23822211×10-2、E＝-0.59528415×10-2、F＝-0.14128411×10-1、G＝-0.43605529×10-2、H＝0.63906745×10-2<S2面>
ε＝1.00000000、D＝-0.21612204×10-1、E＝-0.17162733×10-1、F＝-0.58107269×10-2、G＝-0.26526297×10-2、H＝0.21455586×10-1<S4面>
ε＝1.15400000、D＝-0.81107660×10-1、E＝-0.84671333×10-2、F＝0.17623341、G＝-0.11766912×10-1、H＝-0.16063978×10-1<S5面>
ε＝-1.88400000、D＝-0.30479236、E＝0.26583755、F＝-0.23428207、G＝0.16571839、H＝-0.39729107×10-1<S6面>
ε＝-217.00000000、D＝0.44007161×10-2、E＝-0.70798509×10-3、F＝-0.13981354×10-3、G＝0.60261281×10-5、H＝0.39072005×10-5<S7面>
ε＝-9.48200000、D＝-0.53696024×10-1、E＝0.13972524×10-1、F＝-0.321 37397×10-2、G＝0.38859404×10-3、H＝-0.20808805×10-4在上述實施例3中，鏡頭系統(tǒng)總長TL為5.13mm，畫角2ω為70.7°，F(xiàn)值為2.89，各象差得到良好矯正，既可以確保高度的光學(xué)性能，縮短鏡頭系統(tǒng)總長，又可以獲得便于布置快門的拍攝鏡頭。
實施例4實施例4的各項主要技術(shù)參數(shù)、各種數(shù)值數(shù)據(jù)(設(shè)定值)、條件式(1)～(6)的值如下。實施例4中的球面象差、非點(diǎn)象差、畸變象差、倍率色象差的結(jié)果如圖5所示。對圖5中的非點(diǎn)象差，S表示徑向平面中的象差，M表示子午平面中的象差。
<條件式的值>
(1)TL/F＝5.12/4.02＝1.27(2)R1/F＝2.059/4.02＝0.51(3)F2/|F3|＝1.70/1.68＝1.01(4)EXP/F＝-3.44/4.02＝-0.85(5)v1＝81.13(6)D5/F＝0.1/4.02＝0.02<各項技術(shù)參數(shù)>
目標(biāo)物距離＝∞(INF)、鏡頭系統(tǒng)的焦距F＝4.02mm、第2鏡頭2的焦距F2＝1.70mm、第3鏡頭3的焦距F3＝-1.68mm、F值(FNo.)＝2.86、畫角2ω＝68.8°、出瞳位置＝-3.44mm、鏡頭總長＝3.61mm、鏡頭系統(tǒng)總長TL(空氣換算距離)＝5.12mm、后焦距(空氣換算距離)＝1.40mm<第1鏡頭1～第3鏡頭3、玻璃濾波器4的曲率半徑RI>
R1＝2.059mm(非球面)、R2＝-600.000mm(非球面)、R3＝∞(孔徑光闌)、R4＝-1.320mm(非球面)、R5＝-0.667mm(非球面)、R6＝-13.914mm(非球面)、R7＝0.959mm(非球面)、R8＝∞、R9＝∞<光軸上的面間隔(mm)>
D1＝0.520mm、D2＝0.120mm、D3＝1.224mm、D4＝0.779mm、D5＝0.100mm、D6＝0.71 1mm、D7＝1.220mm、D8＝0.300mm、D9＝0.250mm<第1鏡頭1～第3鏡頭3、玻璃濾波器4的折射率NI(D線)>
N1＝1.49400、N2＝1.52512、N3＝1.52512、N4＝1.51680<第1鏡頭1～第3鏡頭3、玻璃濾波器4的色散系數(shù)vI>
v1＝81.13、v2＝56.29、v3＝56.29、v4＝64.20非球面包括第1鏡頭1的兩面S1、S2，第2鏡頭2的兩面S4、S5，第3鏡頭3的兩面S6、S7。
<非球面系數(shù)的數(shù)值數(shù)據(jù)>
<S1面>
ε＝1.75007480、D＝-0.12335476×10-1、E＝0.16849081×10-1、F＝-0.86519682×10-1、G＝0.88680146×10-1、H＝-0.39629367×10-1<S2面>
ε＝1.00000000、D＝-0.39404243×10-1、E＝-0.67078316×10-2、F＝0.10640729×10-1、G＝-0.42275696×10-1、H＝0.20003149×10-1<S4面>
ε＝1.25967080、D＝-0.75462409×10-1、E＝-0.18416226、F＝0.42439865、G＝-0.28423555、H＝0.10413638<S5面>
ε＝-2.14171000、D＝-0.34489097、E＝0.34650588、F＝-0.32591347、G＝0.19166926、H＝-0.39715336×10-1<S6面>
ε＝16.97320000、D＝-0.20748373×10-1、E＝15809976×10-1、F＝-0.38668533×10-2、G＝0.48567350×10-3、H＝-0.27242761×10-4<S7面>
ε＝-7.88894100、D＝-0.60280040×10-1、E＝0.15809976×10-1、F＝-0.38412874×10-2、G＝0.59 199583×10-3、H＝-0.36832770×10-4在上述實施例4中，鏡頭系統(tǒng)總長TL為5.12mm，畫角2ω為68.8°，F(xiàn)值為2.86，各象差得到良好矯正，既可以確保高度的光學(xué)性能，縮短鏡頭系統(tǒng)總長，又可以獲得便于布置快門的拍攝鏡頭。
如上所述，本發(fā)明的拍攝鏡頭，可以容易地布置支持高像素攝像元件的快門，同時畫角為60°～75°左右，可達(dá)到縮短鏡頭系統(tǒng)總長、小巧、輕薄的要求，不僅可以作為移動相機(jī)的拍攝鏡頭，適用于手機(jī)、便攜式個人電腦、便攜式音樂播放機(jī)等的便攜式信息終端裝置，也可以作為拍攝鏡頭用于特別要求小巧的其他數(shù)碼相機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種拍攝鏡頭，其特征在于，所述拍攝鏡頭從目標(biāo)物側(cè)向像面?zhèn)纫来闻帕杏须p凸形狀的具有正屈光力的第1鏡頭；具有規(guī)定口徑的孔徑光闌；使凹面朝向目標(biāo)物側(cè)且至少一面呈非球面狀形成的具有正屈光力的第2鏡頭；使凹面朝向目標(biāo)物側(cè)且像面?zhèn)让嬖谟行е睆椒秶鷥?nèi)呈具有回折點(diǎn)的非球面狀形成的具有負(fù)屈光力的第3鏡頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拍攝鏡頭，其特征在于，設(shè)所述第1鏡頭由目標(biāo)物側(cè)面到像面的距離(所述第3鏡頭與像面之間為空氣換算距離)為TL、鏡頭系統(tǒng)的焦距為F，則下列條件式(1)成立(1)0.95＜TL/F＜1.4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的拍攝鏡頭，其特征在于，設(shè)所述第1鏡頭的目標(biāo)物側(cè)面的曲率半徑為R1、鏡頭系統(tǒng)的焦距為F，則下列條件式(2)成立(2)0.25＜R1/F＜0.65。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的拍攝鏡頭，其特征在于，設(shè)所述第2鏡頭的焦距為F2、所述第3鏡頭的焦距為F3，則下列條件式(3)成立(3)0.8＜F2/|F3|＜1.2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的拍攝鏡頭，其特征在于，以相對于無限遠(yuǎn)物點(diǎn)的成像光學(xué)系統(tǒng)的成像位置為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)近軸出瞳位置為EXP，并設(shè)鏡頭系統(tǒng)的焦距為F，則下列條件式(4)成立(4)-1.1＜EXP/F＜-0.6。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的拍攝鏡頭，其特征在于，所述第1鏡頭，其目標(biāo)物側(cè)及像面?zhèn)鹊闹辽僖幻娉史乔蛎鏍钚纬?，所述?鏡頭及所述第3鏡頭，其目標(biāo)物側(cè)及像面?zhèn)鹊膬擅婢史乔蛎鏍钚纬伞?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的拍攝鏡頭，其特征在于，所述第2鏡頭及所述第3鏡頭為塑料鏡頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的拍攝鏡頭，其特征在于，設(shè)所述第1鏡頭的色散系數(shù)為v1，則下列條件式(5)成立(5)v1＞50。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的拍攝鏡頭，其特征在于，設(shè)所述第2鏡頭和所述第3鏡頭在光軸上的間隔(空氣間隔)為D5，則下列條件式(6)成立(6)D5/F＜0.15。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于移動相機(jī)的小巧、輕薄的拍攝鏡頭。其從目標(biāo)物側(cè)依次排列有雙凸形狀的具有正屈光力的第1鏡頭1、具有規(guī)定口徑的孔徑光闌SD、使凹面朝向目標(biāo)物側(cè)且至少一面呈非球面狀形成的具有正屈光力的第2鏡頭2、使凹面朝向目標(biāo)物側(cè)且像面?zhèn)让嬖谟行е睆椒秶鷥?nèi)呈具有回折點(diǎn)的非球面狀形成的具有負(fù)屈光力的第3鏡頭3。由此，可以良好地矯正各象差，同時縮短鏡頭系統(tǒng)總長，實現(xiàn)小巧、輕薄的設(shè)計，并且獲得便于布置快門的拍攝鏡頭。
文檔編號G02B13/18GK101082694SQ20071010980
公開日2007年12月5日 申請日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者村上和彌, 小野田吉伴, 竹內(nèi)穗高 申請人:日本電產(chǎn)科寶株式會社