成像透鏡和包含該成像透鏡的成像裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種成像透鏡和包含該成像透鏡的成像裝置，為了實(shí)現(xiàn)一種達(dá)到對(duì)各種像差的極好的校正和高分辨率的成像透鏡和一種包括該成像透鏡的成像裝置。一種成像透鏡，大致由從物體側(cè)以此順序布置的如下由七個(gè)透鏡構(gòu)成：第一透鏡L1，該第一透鏡L1在光軸附近具有正屈光力并且在光軸附近具有面朝物體側(cè)的凸面；第二透鏡L2；第三透鏡L3；第四透鏡L4；第五透鏡L5；第六透鏡L6；和第七透鏡L7，該第七透鏡L7在光軸附近具有面朝像側(cè)的凹面，并且其至少一個(gè)面包括拐點(diǎn)，并且其兩個(gè)面都是非球面的。此外，第一透鏡L1至第七透鏡L7中的各個(gè)透鏡是單透鏡。
【專利說(shuō)明】成像透鏡和包含該成像透鏡的成像裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種在諸如CXD (電荷耦合器件)、CM0S (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)等的成像器件上形成被攝體的光學(xué)圖像的固定焦點(diǎn)成像透鏡，并且涉及一種其上安裝有該成像透鏡以執(zhí)行攝影的成像裝置，諸如數(shù)字靜態(tài)相機(jī)、帶有相機(jī)的蜂窩電話、信息移動(dòng)終端(PDA:個(gè)人數(shù)字助理)、智能電話、移動(dòng)游戲機(jī)、和平板終端。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)在最近幾年中變得由許多家庭等擁有，數(shù)字靜態(tài)相機(jī)已經(jīng)迅速普及，其能夠?qū)⑼ㄟ^攝影所獲得的景觀、人像等的圖像數(shù)據(jù)輸入到個(gè)人計(jì)算機(jī)中。此外，用于輸入圖像的相機(jī)模塊變得常常安裝在蜂窩電話、智能電話和平板終端上。具有成像功能的這樣的設(shè)備使用諸如CCD和CMOS的成像器件。隨著成像器件的尺寸在最近幾年中變得很小，成像設(shè)備的總尺寸和將被安裝在成像設(shè)備上的成像透鏡的尺寸也需要減小。此外，由于成像器件的分辨率同時(shí)已經(jīng)變得更高，所以成像透鏡需要具有高分辨率和高性能。例如，成像透鏡需要具有對(duì)應(yīng)于5兆像素或更高的高分辨率的性能并且期望地對(duì)應(yīng)于8兆像素或更高的性能。
[0003]為了滿足這樣的需要，為了減小透鏡系統(tǒng)的全長(zhǎng)以及為了增加分辨率，專利文獻(xiàn)I公開了一種由七個(gè)透鏡構(gòu)成的透鏡系統(tǒng)，所述七個(gè)透鏡是相對(duì)大數(shù)量的透鏡。
[0004][相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)]
[0005][專利文獻(xiàn)]
[0006][專利文獻(xiàn)I]
[0007]日本未審查專利公布N0.2012-155223實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]然而，在專利文獻(xiàn)I中公開的由七個(gè)透鏡構(gòu)成的透鏡進(jìn)一步需要以極好的方式校正各種像差以滿足上述對(duì)于更高性能的需要。
[0009]鑒于前述情況，本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種能夠以極好的方式校正像差并且從視角的中心至視角的周邊部分能夠?qū)崿F(xiàn)高像形成性能的成像透鏡和一種其上安裝有該成像透鏡并且能夠獲得高分辨率成像圖像的成像裝置。
[0010]本實(shí)用新型的成像透鏡是大致由從物體側(cè)以此順序的如下七個(gè)透鏡構(gòu)成的成像透鏡:
[0011]第一透鏡，該第一透鏡在光軸附近具有正屈光力并且在光軸附近具有面朝物體側(cè)的凸面；
[0012]第二透鏡；
[0013]第三透鏡；
[0014]第四透鏡；
[0015]第五透鏡；[0016]第六透鏡；和
[0017]第七透鏡，該第七透鏡在光軸附近具有面朝像側(cè)的凹面，并且其至少一個(gè)面包括拐點(diǎn)，并且其兩個(gè)面都是非球面的，
[0018]其中，第一透鏡至第七透鏡中的各個(gè)透鏡是單透鏡。
[0019]在本實(shí)用新型的成像透鏡中，表述“大致由七個(gè)透鏡構(gòu)成”意味著本實(shí)用新型的成像透鏡除所述七個(gè)透鏡之外還可以包括大致無(wú)屈光力的透鏡、不是透鏡的諸如光圈和蓋玻片的光學(xué)元件、諸如透鏡凸緣、透鏡鏡筒、成像器件和手抖動(dòng)模糊校正機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)部分等等。當(dāng)透鏡包括非球面的面時(shí)，在近軸區(qū)域中考慮透鏡的面形狀和屈光力的符號(hào)。
[0020]此外，術(shù)語(yǔ)“單透鏡”是指由一個(gè)透鏡構(gòu)成并且不是接合透鏡的透鏡。
[0021]通過進(jìn)一步采用和滿足下面期望的一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)來(lái)提高本實(shí)用新型的成像透鏡的光學(xué)性能是可能的。
[0022]期望的是，本實(shí)用新型的成像透鏡進(jìn)一步包括在第三透鏡的物體側(cè)的面的物體側(cè)上布置的孔徑光闌。
[0023]在本實(shí)用新型的成像透鏡中，期望的是，第五透鏡在光軸附近具有正屈光力。
[0024]在本實(shí)用新型的成像透鏡中，期望的是，第一透鏡在光軸附近具有彎月形。
[0025]在本實(shí)用新型的成像透鏡中，期望的是，第二透鏡在光軸附近具有面朝物體側(cè)的凸面。
[0026]在本實(shí)用新型的成像透鏡中，期望的是，第三透鏡在光軸附近具有面朝物體側(cè)的凹面。
[0027]在本實(shí)用新型的成像透鏡中，期望的是，第四透鏡在光軸附近具有面朝物體側(cè)的凸面。
[0028]在本實(shí)用新型的成像透鏡中，期望的是，第六透鏡在光軸附近具有面朝像側(cè)的凸面。
[0029]期望的是，本實(shí)用新型的成像透鏡滿足下列條件公式(I)至(8)中的至少一個(gè)。作為期望的模式，成像透鏡可以滿足下列條件公式(I)至(8)中的一個(gè)?；蛘撸上裢哥R可以滿足條件公式(I)至(8)的任意組合:
[0030]f/f67<0 (I)；
[0031]-2<f/f67<-0.1 (1-1)；
[0032]0<f/fl23<l (2)；
[0033]0.2<f/fl23<0.72 (2-1)；
[0034]min V d〈35 (3);
[0035]0.2<XDt/XD<0.67 (4)；
[0036]0.2〈 Σ Dt/TCL〈0.6(5);
[0037]0<f/fl<l.1 (6)；
[0038]0.2〈2Dt/2Da〈2.6 (7);以及
[0039]0<f/f6<l.52 (8)，其中，
[0040]f67:第六透鏡和第七透鏡的合成焦距，
[0041]f:整個(gè)系統(tǒng)的焦距，
[0042]Π23:第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡的合成焦距，[0043]min v d:相對(duì)于包括在成像透鏡中的具有負(fù)屈光力的透鏡的d線的阿貝數(shù)中最小的一個(gè)，
[0044]ZDt:第一透鏡至第七透鏡的中心厚度的總和，
[0045]Σ?:從第一透鏡的物體側(cè)的面到第七透鏡的像側(cè)的面在光軸上的長(zhǎng)度，
[0046]TCL:從第一透鏡的物體側(cè)的面到像形成面在光軸上的長(zhǎng)度，
[0047]fl:第一透鏡的焦距，
[0048]SDa:從第一透鏡的像側(cè)的面到第七透鏡的物體側(cè)的面在光軸上的空氣間隔的長(zhǎng)度的總和，以及
[0049]f6:第六透鏡的焦距。
[0050]關(guān)于從第一透鏡的物體側(cè)的面到像形成面在光軸上的長(zhǎng)度(總透鏡長(zhǎng)度)，空氣中的距離用于后聚焦部。例如，當(dāng)將沒有任何屈光力的諸如濾光件和蓋玻片的構(gòu)件插入在最像側(cè)透鏡和像形成面之間時(shí)，空氣中的距離用于該構(gòu)件的厚度。
[0051 ] 本實(shí)用新型的成像裝置包括本實(shí)用新型的成像透鏡。
[0052]基于由本實(shí)用新型的成像透鏡獲得的高分辨率光學(xué)圖像，本實(shí)用新型的成像裝置能夠獲得高分辨率成像信號(hào)。
[0053]實(shí)用新型效果
[0054]根據(jù)本 實(shí)用新型的成像透鏡，各透鏡元件的結(jié)構(gòu)在由總共七個(gè)透鏡構(gòu)成的透鏡結(jié)構(gòu)上被優(yōu)化。特別地，所有的透鏡，即，第一透鏡至第七透鏡，是單透鏡。因此，極好地校正各種像差以及實(shí)現(xiàn)從視角的中心至視角的周邊部分具有高像成形性能的透鏡系統(tǒng)是可能的。
[0055]此外，根據(jù)本實(shí)用新型的成像裝置，基于由本實(shí)用新型的具有高像成形性能的成像透鏡形成的光學(xué)圖像的成像信號(hào)被輸出。因此，獲得高分辨率攝影圖像是可能的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0056]圖1是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡的第一結(jié)構(gòu)性示例的圖，并且其是對(duì)應(yīng)于示例I的透鏡截面；
[0057]圖2是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡的第二結(jié)構(gòu)性示例的圖，并且其是對(duì)應(yīng)于示例2的透鏡截面；
[0058]圖3是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡的第三結(jié)構(gòu)性示例的圖，并且其是對(duì)應(yīng)于示例3的透鏡截面；
[0059]圖4是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡的第四結(jié)構(gòu)性示例的圖，并且其是對(duì)應(yīng)于示例4的透鏡截面；
[0060]圖5是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡的第五結(jié)構(gòu)性示例的圖，并且其是對(duì)應(yīng)于示例5的透鏡截面；
[0061]圖6是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡的第六結(jié)構(gòu)性示例的圖，并且其是對(duì)應(yīng)于示例6的透鏡截面；
[0062]圖7是圖示根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡的第七結(jié)構(gòu)性示例的圖，并且其是對(duì)應(yīng)于示例7的透鏡截面；
[0063]圖8是圖示圖3中所圖示的成像透鏡的光程的截面；
[0064]圖9是圖示本實(shí)用新型的示例I中的成像透鏡的各種像差的像差圖，并且(A)示出球面像差，并且(B)示出像散(場(chǎng)曲)，并且(C)示出畸變，并且(D)示出橫向色像差；
[0065]圖10是圖示本實(shí)用新型的示例2中的成像透鏡的各種像差的像差圖，并且(A)示出球面像差，并且(B)示出像散(場(chǎng)曲)，并且(C)示出畸變，并且(D)示出橫向色像差；
[0066]圖11是圖示本實(shí)用新型的示例3中的成像透鏡的各種像差的像差圖，并且(A)示出球面像差，并且(B)示出像散(場(chǎng)曲)，并且(C)示出畸變，并且(D)示出橫向色像差；
[0067]圖12是圖示本實(shí)用新型的示例4中的成像透鏡的各種像差的像差圖，并且(A)示出球面像差，并且(B)示出像散(場(chǎng)曲)，并且(C)示出畸變，并且(D)示出橫向色像差；
[0068]圖13是圖示本實(shí)用新型的示例5中的成像透鏡的各種像差的像差圖，并且(A)示出球面像差，并且(B)示出像散(場(chǎng)曲)，并且(C)示出畸變，并且(D)示出橫向色像差；
[0069]圖14是圖示本實(shí)用新型的示例6中的成像透鏡的各種像差的像差圖，并且(A)示出球面像差，并且(B)示出像散(場(chǎng)曲)，并且(C)示出畸變，并且(D)示出橫向色像差；
[0070]圖15是圖示本實(shí)用新型的示例7中的成像透鏡的各種像差的像差圖，并且(A)示出球面像差，并且(B)示出像散(場(chǎng)曲)，并且(C)示出畸變，并且(D)示出橫向色像差；
[0071]圖16是圖示作為包括本實(shí)用新型的成像透鏡的蜂窩電話終端的成像裝置的圖；以及
[0072]圖17是圖示作為包括本實(shí)用新型的成像透鏡的智能電話的成像裝置的圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0073]將參照附圖詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0074]圖1是圖示在根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡的第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)性示例的圖。該結(jié)構(gòu)性示例對(duì)應(yīng)于將在稍后描述的第一數(shù)值示例(表I和表2)的透鏡結(jié)構(gòu)。類似地，圖2至圖7圖示在第二至第七實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)性示例的截面，其對(duì)應(yīng)于第二至第七數(shù)值示例(表3至表14)的透鏡結(jié)構(gòu)。在圖1至圖7中，當(dāng)透鏡元件的最物體側(cè)的面是第一面時(shí)，符號(hào)Ri表示第i個(gè)面的曲率半徑，并且以這樣的方式分配符號(hào)使得i的值朝像側(cè)(像形成側(cè))順次地增加。符號(hào)Di表示第i個(gè)面和第(i+Ι)個(gè)面之間在光軸Zl上的距離。在此處，各結(jié)構(gòu)性示例的基本結(jié)構(gòu)是相同的。因此，主要將描述圖1中所圖示的成像透鏡的結(jié)構(gòu)性示例，并且如果必要，還將描述圖2至圖7中所圖示的結(jié)構(gòu)性示例。此外，圖8是圖示圖3中所圖示的成像透鏡L的光程的圖。圖8圖示來(lái)自在無(wú)窮遠(yuǎn)處的物體點(diǎn)的軸向光線2的光程和在最大視角處的光線3的光程。
[0075]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡L適于用在使用諸如CXD和CMOS的成像器件的各種成像設(shè)備中。特別地，成像透鏡L適合于相對(duì)小型的移動(dòng)終端設(shè)備，例如，諸如數(shù)據(jù)靜態(tài)相機(jī)、帶有相機(jī)的蜂窩電話、智能電話、平板終端和PDA。該成像透鏡L沿著光軸Zl從物體側(cè)以此順序包括第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4、第五透鏡L5、第六透鏡L6和第七透鏡L7。
[0076]圖16是圖示蜂窩電話終端的示意圖，其是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像裝置
I。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像裝置I包括根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡L和諸如CCD的成像器件100，該成像器件100基于由成像透鏡L形成的光學(xué)圖像輸出成像信號(hào)(請(qǐng)參照?qǐng)D1)。成像器件100布置在成像透鏡L的像形成面(成像面)處。
[0077]圖17是圖示智能電話的示意圖，其是根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像裝置501。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像裝置501包括包含根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡L的相機(jī)單元541和諸如CXD的成像器件100，該成像器件100基于由成像透鏡L形成的光學(xué)圖像輸出成像信號(hào)(請(qǐng)參照?qǐng)D1)。成像器件100布置在成像透鏡L的像形成面(成像面)處。
[0078]基于其上安裝有透鏡的相機(jī)的結(jié)構(gòu)，可以在第七透鏡L7和成像器件100之間布置各種光學(xué)構(gòu)件CG。例如，可以布置平板形光學(xué)構(gòu)件，諸如用于保護(hù)成像面蓋玻片和紅外線截止濾光件。在這種情況下，例如，可以將已經(jīng)施加具有諸如紅外線截止濾光件和ND濾光件的濾光件的效果的涂層的平板形蓋玻片用作光學(xué)構(gòu)件CG。
[0079]或者，通過對(duì)第七透鏡L7等施加涂層而不使用光學(xué)構(gòu)件CG，可以對(duì)第七透鏡L7等提供類似于光學(xué)構(gòu)件CG的效果。則可以減少部件的數(shù)量并減小全長(zhǎng)。
[0080]此外，成像透鏡L包括在第三透鏡L3的物體側(cè)的面的物體側(cè)上布置的孔徑光闌St0由于孔徑光闌以這種方式布置在第三透鏡L3的物體側(cè)的面的物體側(cè)上，所以當(dāng)光線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，尤其是在像形成區(qū)域的周邊部分中，防止進(jìn)入像形成面(成像器件)的光線的入射角變大是可能的。更加期望的是，孔徑光闌St布置在光軸方向上在第二透鏡L2的物體側(cè)的面的物體側(cè)上以進(jìn)一步增強(qiáng)該效果。更加期望的是，孔徑光闌St布置在光軸方向上在第一透鏡LI的物體側(cè)的面的物體側(cè)上。在此處，表述“布置在第三透鏡L3的物體側(cè)的面的物體側(cè)上”意味著孔徑光闌在光軸方向上的位置與軸向邊緣光線和第三透鏡L3的物體側(cè)的面的交點(diǎn)相同或位于交點(diǎn)的物體側(cè)上。類似地，表述“布置在第二透鏡L2 (或第一透鏡LI)的物體側(cè)的面的物體側(cè)上”意味著孔徑光闌在光軸方向上的位置與軸向邊緣光線和第二透鏡L2 (或第一透鏡LI)的物體側(cè)的面的交點(diǎn)相同或位于交點(diǎn)的物體側(cè)上。
[0081]當(dāng)孔徑光闌St布置在第一透鏡的物體側(cè)的面的物體側(cè)上時(shí)，期望的是，孔徑光闌St布置在第一透鏡LI的面的頂點(diǎn)的像側(cè)上。當(dāng)孔徑光闌St以這樣的方式布置在第一透鏡LI的面的頂點(diǎn)的像側(cè)上時(shí)，減小包括孔徑光闌St的成像透鏡的全長(zhǎng)是可能的。然而，孔徑光闌St的位置并不限于該位置，并且孔徑光闌St可以被布置在第一透鏡LI的面的頂點(diǎn)的物體側(cè)上。與孔徑光闌St定位在第一透鏡LI的面的頂點(diǎn)的像側(cè)上的情況相比，孔徑光闌St定位在第一透鏡LI的面的頂點(diǎn)的物體側(cè)上的布置對(duì)于確保周邊光量是略不利的。然而，當(dāng)光線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，該布置能夠以更加期望的方式防止進(jìn)入像形成面(成像器件)的光線的入射角在像形成區(qū)域的周邊部分中變大。根據(jù)第二至第七實(shí)施例的透鏡(請(qǐng)參照?qǐng)D2至圖7)是孔徑光闌St布置在光軸方向上在第一透鏡LI的物體側(cè)的面的物體側(cè)上并且進(jìn)一步地孔徑光闌St布置在第一透鏡LI的面的頂點(diǎn)的像側(cè)上的結(jié)構(gòu)性示例。
[0082]如在第一實(shí)施例中所圖示的(請(qǐng)參照?qǐng)D1)，孔徑光闌St可以被布置在光軸方向上在第一透鏡LI和第二透鏡L2之間。在這種情況下，極好地校正場(chǎng)曲是可能的。與孔徑光闌St布置在光軸方向上在第一透鏡LI的物體側(cè)的面的物體側(cè)上的情況相比，孔徑光闌St定位在光軸方向上在第一透鏡LI和第二透鏡L2之間的布置對(duì)于確保遠(yuǎn)心是不利的，確保遠(yuǎn)心換句話說(shuō)，使得主光線盡可能平行于光軸(使得進(jìn)入成像面的光線的入射角接近于零)。然而，通過采用與常規(guī)成像器件相比減少將由入射角的增加導(dǎo)致的光接收效率上的下降和色混合的產(chǎn)生的成像器件，可以實(shí)現(xiàn)極好的光學(xué)性能。這樣的成像器件通過在最近幾年中成像器件技術(shù)的發(fā)展來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0083]在成像透鏡L中，第一透鏡LI在光軸附近具有正屈光力。第一透鏡LI在光軸附近具有面朝物體側(cè)的凸面。當(dāng)具有成像透鏡L的主像形成功能的第一透鏡LI以這樣的方式在光軸附近具有面朝物體側(cè)的凸面時(shí)，對(duì)第一透鏡LI提供充分的正屈光力是可能的。因此，以期望的方式減小成像透鏡L的全長(zhǎng)是可能的。更加期望的是，第一透鏡LI在光軸附近具有使得凸面面朝物體側(cè)的彎月形以進(jìn)一步增強(qiáng)該效果，如第一至第七實(shí)施例中所圖示的。
[0084]第二透鏡L2在光軸附近可以具有正屈光力或在光軸附近可以具有負(fù)屈光力，只要第一透鏡LI至第三透鏡L3三個(gè)透鏡總體上在光軸附近具有正屈光力即可。如在第一至第七實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝煌哥RLI和第二透鏡L2在光軸附近具有正屈光力時(shí)，以期望的方式實(shí)現(xiàn)小F數(shù)是可能的。
[0085]此外，期望的是，第二透鏡L2在光軸附近具有面朝物體側(cè)的凸面。當(dāng)?shù)诙哥RL2在光軸附近具有面朝物體側(cè)的凸面時(shí)，將整個(gè)成像透鏡的后側(cè)主點(diǎn)進(jìn)一步定位到物體側(cè)是可能的。因此，以期望的方式減小全長(zhǎng)是可能的。期望的是，第二透鏡L2在光軸附近具有使得凸面面朝物體側(cè)的彎月形以進(jìn)一步增強(qiáng)該效果，如第三和第四實(shí)施例中所圖示的(請(qǐng)參照?qǐng)D3和圖4)。此外，如在第一、第二和第五至第七實(shí)施例中所圖示的(請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2和圖5至圖7 )，第二透鏡L2在光軸附近可以具有雙凸形。為了實(shí)現(xiàn)在光軸附近具有大約相同水平的正屈光力的第二透鏡，可以通過使得第二透鏡L2的形狀在光軸附近為雙凸的，以使得與第二透鏡L2的形狀在光軸附近是彎月形的情況相比，第二透鏡L2在光軸附近的曲率半徑的絕對(duì)值相對(duì)大。因此，當(dāng)?shù)诙哥RL2在光軸附近具有雙凸形時(shí)，可以更加極好地校正球面像差。
[0086]第三透鏡L3在光軸附近可以具有正屈光力或負(fù)屈光力，只要第一透鏡LI至第三透鏡L3三個(gè)透鏡總體上在光軸附近具有正屈光力即可。期望的是，第一透鏡LI至第三透鏡L3三個(gè)透鏡總體上在光軸附近具有正屈光力，并且至少第二透鏡L2或第三透鏡L3在光軸附近具有負(fù)屈光力。在這種情況下，色像差的校正是容易的。在第一至第七實(shí)施例中，第三透鏡L3在光軸附近具有負(fù)屈光力。因此，上述效果是可達(dá)到的。
[0087]當(dāng)?shù)谌哥RL3在光軸附近具有負(fù)屈光力時(shí)，期望的是，第三透鏡L3在光軸附近具有面朝像側(cè)的凹面。則與第三透鏡L3在光軸附近具有面朝像側(cè)的凸面的情況相比，以更加期望的方式校正球面像差和色像差是可能的。此外，如在第一至第七實(shí)施例中所圖示的，期望的是，第三透鏡L3在光軸附近具有雙凹形。為了實(shí)現(xiàn)在光軸附近具有大約相同水平的負(fù)屈光力的第三透鏡，可以通過使得第三透鏡L3的形狀在光軸附近為雙凹的，以使得與第三透鏡L3的形狀在光軸附近是彎月形的情況相比，第三透鏡L3在光軸附近的曲率半徑的絕對(duì)值相對(duì)大。因此，當(dāng)?shù)谌哥RL3在光軸附近具有雙凹形時(shí)，以更加期望的方式抑制高階球面像差的產(chǎn)生是可能的。
[0088]第四透鏡L4在光軸附近可以具有負(fù)屈光力或正屈光力，只要以良好平衡的方式校正在光線經(jīng)過第一透鏡LI至第三透鏡L3時(shí)產(chǎn)生的各種像差即可。如在第一至第七實(shí)施例中所圖示的，當(dāng)?shù)谒耐哥RL4具有正屈光力時(shí)，極好地校正球面像差是可能的。當(dāng)?shù)谒耐哥RL4具有負(fù)屈光力時(shí)，極好地校正軸向色像差是可能的。此外，期望的是，第四透鏡L4在光軸附近具有面朝物體側(cè)的凸面。當(dāng)?shù)谒耐哥RL4在光軸附近具有面朝物體側(cè)的凸面時(shí)，將整個(gè)成像透鏡的后側(cè)主點(diǎn)進(jìn)一步定位到物體側(cè)是可能的。因此，以期望的方式減小全長(zhǎng)是可能的。期望的是，第四透鏡L4在光軸附近具有使得凸面面朝物體側(cè)的彎月形以進(jìn)一步增強(qiáng)該效果，如第一至第七實(shí)施例中所圖示的。
[0089]期望的是，第五透鏡L5在光軸附近具有正屈光力。當(dāng)具有正屈光力的第五透鏡L5在成像透鏡的光軸方向上布置成接近像形成面時(shí)，當(dāng)光線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，尤其是在中間視角中，防止進(jìn)入像形成面(成像器件)的光線的入射角變大是可能的。在本實(shí)用新型的說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“中間視角”是指為半視角的約40%以上70%以下的視角。
[0090]期望的是，第五透鏡L5在光軸附近具有面朝物體側(cè)的凸面。當(dāng)?shù)谖逋哥RL5具有面朝物體側(cè)的凸面時(shí)，將整個(gè)成像透鏡的后側(cè)主點(diǎn)進(jìn)一步定位到物體側(cè)是可能的。因此，以期望的方式減小全長(zhǎng)是可能的。期望的是，第五透鏡L5在光軸附近具有雙凸形，如第一至第七實(shí)施例所圖示的。為了實(shí)現(xiàn)在光軸附近具有大約相同水平的正屈光力的第五透鏡L5，可以通過使得第五透鏡L5的形狀在光軸附近為雙凸的，以使得與第五透鏡L5的形狀在光軸附近是彎月形的情況相比，第五透鏡L5在光軸附近的曲率半徑的絕對(duì)值相對(duì)大，如已經(jīng)描述的。因此，當(dāng)?shù)谖逋哥RL5在光軸附近具有雙凸形時(shí)，更加極好地校正球面像差是可能的。
[0091]第六透鏡L6在光軸附近可以具有正屈光力或負(fù)屈光力，只要第六透鏡L6和第七透鏡L7兩個(gè)透鏡總體上在光軸附近具有負(fù)屈光力即可。當(dāng)?shù)诹哥RL6在光軸附近具有正屈光力時(shí)，如在第一至第七實(shí)施例中所圖示的，通過將具有正屈光力的第六透鏡L6布置成在成像透鏡的光軸方向上接近像形成面，當(dāng)光線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，尤其是在中間視角中，防止進(jìn)入像形成面(成像器件)的光線的入射線變大是可能的。
[0092]此外，期望的是，第六透鏡L6在光軸附近具有面朝像側(cè)的凸面。在這種情況下，將整個(gè)成像透鏡的后側(cè)主點(diǎn)進(jìn)一步定位到物體側(cè)是可能的。因此，以期望的方式減小全長(zhǎng)是可能的。期望的是，第六透鏡L6具有彎月形使得凸面面朝像側(cè)，以進(jìn)一步增強(qiáng)該效果，如第一至第七實(shí)施例中所圖示的。
[0093]如在第一至第七實(shí)施例中所圖示的，期望的是，第七透鏡L7在光軸附近具有負(fù)屈光力。當(dāng)?shù)谄咄哥R具有負(fù)屈光力時(shí)，如果第一透鏡至第六透鏡被視為一個(gè)正光學(xué)系統(tǒng)，則整個(gè)成像透鏡可結(jié)構(gòu)化為遠(yuǎn)攝型系統(tǒng)。因此，以期望的方式減小全長(zhǎng)是可能的。
[0094]第七透鏡L7在光軸附近具有面朝像側(cè)的凹面。因此，在減小全長(zhǎng)的同時(shí)抑制由減小全長(zhǎng)所產(chǎn)生的場(chǎng)曲的增加是可能的。如在第一至第七實(shí)施例中所圖示的，期望的是，第七透鏡L7在光軸附近具有雙凹形。為了實(shí)現(xiàn)在光軸附近具有大約相同水平的負(fù)屈光力的第七透鏡L7，可以通過使得第七透鏡L7的形狀在光軸附近為雙凹的，以使得與第七透鏡L7的形狀在光軸附近是彎月形的情況相比，第七透鏡L7在光軸附近的曲率半徑的絕對(duì)值相對(duì)大，如已經(jīng)描述的。因此，當(dāng)?shù)谄咄哥RL7在光軸附近具有雙凹形時(shí)，以更加期望的方式抑制高階球面像差的產(chǎn)生是可能的。
[0095]此外，第七透鏡L7的中的至少一個(gè)面包括一個(gè)或多個(gè)拐點(diǎn)，并且第七透鏡L7的兩個(gè)面都是非球面的。由于第七透鏡L7的至少一個(gè)面包括一個(gè)或多個(gè)拐點(diǎn)，所以當(dāng)光線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，尤其是在像形成區(qū)域的周邊部分中，防止進(jìn)入像形成面(成像器件)的光線的入射角變大是可能的。在此處，術(shù)語(yǔ)“拐點(diǎn)”是指透鏡的面形狀從面朝像側(cè)的凸形轉(zhuǎn)換至面朝像側(cè)的凹形的點(diǎn)，或透鏡的面形狀從面朝像側(cè)的凹形轉(zhuǎn)換至面朝像側(cè)的凸形的點(diǎn)。此外，術(shù)語(yǔ)“周邊部分”是指在半徑的方向上在最大有效半徑的約50%至70%的外部的部分。更加期望的是，第七透鏡L7的像側(cè)的面具有包括至少一個(gè)拐點(diǎn)的非球面形以進(jìn)一步增強(qiáng)該效果。此外，更加期望的，第七透鏡L7的像側(cè)的面具有在光軸附近具有面朝像側(cè)的凹面并且包括至少一個(gè)拐點(diǎn)的非球面形。或者，第七透鏡L7的僅物體側(cè)的面可以具有包括至少一個(gè)拐點(diǎn)的非球面形。更加期望的是，第七透鏡L7的兩個(gè)面都具有非球面形，各自包括至少一個(gè)拐點(diǎn)。
[0096]在第一至第七實(shí)施例中，第七透鏡L7在光軸附近具有雙凹形，并且第七透鏡L7的兩個(gè)面都具有非球面形，各自包括一個(gè)或多個(gè)拐點(diǎn)。當(dāng)?shù)谄咄哥RL7以這樣的方式在光軸附近具有雙凹形時(shí)，期望的是，像側(cè)的面包括在半徑的方向上朝外部在最大有效直徑的約40%至60%處的一個(gè)或多個(gè)拐點(diǎn)。期望的是，物體側(cè)的面包括在半徑的方向上朝外部在最大有效直徑的約30%至50%處的一個(gè)或多個(gè)拐點(diǎn)。
[0097]期望的是，成像透鏡L的第一透鏡LI至第七透鏡L7中的各個(gè)透鏡的至少一個(gè)面是非球面以實(shí)現(xiàn)高性能。
[0098]如本實(shí)用新型的各實(shí)施例圖示，構(gòu)成成像透鏡L的各透鏡LI至L7不是接合透鏡而是單透鏡。與透鏡LI至L7中的至少一個(gè)是接合透鏡的情況相比，如在專利文獻(xiàn)I中，在成像透鏡L中的透鏡面的數(shù)量和空氣間隔的數(shù)量是大的。因此，在設(shè)計(jì)各透鏡和各空氣間隔上的靈活性是更高的。與由使用接合透鏡的七個(gè)透鏡構(gòu)成的成像透鏡(如專利文獻(xiàn)I中公開的)和由六個(gè)或更少的透鏡構(gòu)成的常規(guī)成像透鏡相比，成像透鏡L以這樣的方式被結(jié)構(gòu)化以便以更加期望的方式校正高階像差。
[0099]接著將描述關(guān)于按如上文所描述那樣結(jié)構(gòu)化的成像透鏡L的條件公式的作用和效果。
[0100]首先，期望的是，整個(gè)系統(tǒng)的焦距f以及第六透鏡L6和第七透鏡L7的合成焦距f67滿足下列條件公式(I):
[0101]f/f67<0 (I)。
[0102]條件公式(I)限定整個(gè)系統(tǒng)的焦距f與第六透鏡L6和第七透鏡L7的合成焦距f67的比率的期望的數(shù)值范圍。如果該值超過條件公式(I)的上限，則與整個(gè)系統(tǒng)的屈光力相比，第六透鏡L6和第七透鏡L7兩個(gè)透鏡的負(fù)屈光力變得太弱。因此，將后側(cè)主點(diǎn)充分地定位到物體側(cè)變得困難，并且這對(duì)全長(zhǎng)的減小是不利的。因此，當(dāng)滿足條件公式(I)的上限時(shí)，將后側(cè)主點(diǎn)充分地定位到物體側(cè)以及以期望的方式減小全長(zhǎng)是可能的。就該觀點(diǎn)而言，更加期望的是，滿足下列條件公式(1-1)的上限。甚至更加期望的是，滿足下列條件公式(1-2)的上限。此外，期望對(duì)條件公式(I)設(shè)置下限并且滿足條件公式(1-1)的下限。如果該值低于條件公式(1-1)的下限，則與整個(gè)系統(tǒng)的屈光力相比，第六透鏡L6和第七透鏡L7的負(fù)屈光力變得太強(qiáng)。因此，當(dāng)光線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，尤其是在中間視角中，充分地防止進(jìn)入像形成面(成像器件)的光線的入射角變大變得困難。因此，當(dāng)滿足條件公式(ι-1)的下限時(shí)，當(dāng)光線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，尤其是在中間視角中，防止進(jìn)入像形成面(成像器件)的光線的入射角變大是可能的。就該觀點(diǎn)而言，更加期望的是，滿足條件公式(1-2)的下限:
[0103]-2〈f/f67〈-0.1 (1-1);以及
[0104]-1.5〈f/f67〈-0.2 (1-2)。
[0105]此外，期望的是，第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡的合成焦距f 123以及整個(gè)系統(tǒng)的焦距f滿足下列條件公式(2):
[0106]0<f/fl23<l (2)。[0107]條件公式(2)限定整個(gè)系統(tǒng)的焦距f與第一透鏡LI到第三透鏡L3的合成焦距Π23的比率的期望的數(shù)值范圍。如果該值超過條件公式(2)的上限，則與整個(gè)系統(tǒng)的屈光力相比，第一透鏡LI至第三透鏡L3的正屈光力變得太強(qiáng)。因此，由第四透鏡L4至第七透鏡L7充分地校正尤其是在光線經(jīng)過第一透鏡LI至第三透鏡L3時(shí)產(chǎn)生的高階像差變得困難。如果該值低于條件公式(2)的下限，則與整個(gè)系統(tǒng)的屈光力相比，第一透鏡LI至第三透鏡L3的屈光力變得太弱。因此，減小全長(zhǎng)變得困難。當(dāng)滿足條件公式(2)的范圍時(shí)，在減小全長(zhǎng)的同時(shí)極好地校正是高階像差的諸如場(chǎng)曲的各種像差是可能的。就該觀點(diǎn)而言，更加期望的是，滿足下列條件公式(2-1)。甚至更加期望的是，滿足下列條件公式(2-2):
[0108]0.2〈f/fl23〈0.72 (2-1);以及
[0109]0.3〈f/fl23〈0.7 (2-2)。
[0110]此外，期望的是，作為相對(duì)于包括在成像透鏡中的具有負(fù)屈光力的透鏡的d線的阿貝數(shù)中最小的一個(gè)的阿貝數(shù)，min V d滿足下列條件公式(3):
[0111]min v d〈35 (3)。
[0112]條件公式(3)限定阿貝數(shù)min vd的期望的數(shù)值范圍，所述阿貝數(shù)min vd是相對(duì)于包括在成像透鏡中的具有負(fù)屈光力的透鏡的d線的阿貝數(shù)中最小的阿貝數(shù)。如果該值超過條件公式(3)的上限，則充分地校正軸向色像差變得困難。當(dāng)滿足條件公式(3)時(shí)，被包括在成像透鏡中的具有負(fù)屈光力的至少一個(gè)透鏡由高色散材料制成，并且這對(duì)于軸向色像差的校正是有利的。 就該觀點(diǎn)而言，更加期望的是，滿足下列條件公式(3-1)。甚至更加期望的是，滿足下列條件公式(3-2):
[0113]min V d〈30 (3-1);以及
[0114]min V d〈25 (3-2)。
[0115]此外，期望的是，第一透鏡LI至第七透鏡L7的中心厚度的總和SDt和在光軸上從第一透鏡LI的物體側(cè)的面至第七透鏡L7的像側(cè)的面的長(zhǎng)度Σ?滿足下列條件公式(4):
[0116]0.2<XDt/XD<0.67 (4)0
[0117]條件公式(4)限定第一透鏡LI至第七透鏡L7的中心厚度的總和SDt與在光軸上從第一透鏡LI的物體側(cè)的面至第七透鏡L7的像側(cè)的面的長(zhǎng)度Σ?的比率的期望的數(shù)值范圍。如果該值超過條件公式(4)的上限，則與在光軸上從第一透鏡LI的物體側(cè)的面到第七透鏡L7的像側(cè)的面的長(zhǎng)度Σ?相比，第一透鏡LI至第七透鏡L7的中心厚度的總和SDt變得太大。因此，充分地校正像散變得困難。如果該值低于條件公式(4)的下限，則與在光軸上從第一透鏡LI的物體側(cè)的面到第七透鏡的像側(cè)的面的長(zhǎng)度Σ?相比，第一透鏡LI至第七透鏡L7的中心厚度的總和SDt變得太小。因此，充分地減小被包括在成像透鏡L中的一個(gè)或多個(gè)凸形透鏡在光軸附近的曲率半徑的絕對(duì)值變得困難。因此，以這樣的方式結(jié)構(gòu)化被包括在成像透鏡L中的一個(gè)或多個(gè)凸形透鏡使得所述一個(gè)或多個(gè)凸形透鏡的曲率半徑能夠確保實(shí)現(xiàn)期望的透鏡性能所必需的屈光力變得困難。此外，減小全長(zhǎng)變得困難。當(dāng)滿足條件公式(4)時(shí)，在減小全長(zhǎng)的同時(shí)極好地校正像散是可能的。就該觀點(diǎn)而言，更加期望的是，滿足下列條件公式(4-1):
[0118]0.3〈2Dt/2D〈0.65 (4-1)。
[0119]此外，期望的是，第一透鏡LI至第七透鏡L7的中心厚度的總和SDt和在光軸上從第一透鏡LI的物體側(cè)的面至像形成面的長(zhǎng)度TCL滿足下列條件公式:[0120]0.2<XDt/TCL<0.6 (5)0
[0121]條件公式(5)限定第一透鏡LI至第七透鏡L7的中心厚度的總和SDt與在光軸上從第一透鏡LI的物體側(cè)的面至像形成面的長(zhǎng)度(總透鏡長(zhǎng)度)TCL的比率的期望的數(shù)值范圍。在此處，在空氣中的距離用于總透鏡長(zhǎng)度TCL的后聚焦部。例如，當(dāng)將諸如濾光件和蓋玻片的無(wú)屈光力的構(gòu)件插入在最像側(cè)透鏡與像形成面之間時(shí)，后聚焦部通過使用相對(duì)于構(gòu)件的厚度而言的空氣中的等效距離來(lái)計(jì)算。如果該值超過條件公式(5)的上限，則與總透鏡長(zhǎng)度TCL相比，第一透鏡LI至第七透鏡L7的中心厚度的總和SDt變得太大。因此，充分地校正像散變得困難。如果該值低于條件公式(5)的下限，則與總透鏡長(zhǎng)度TCL相比，第一透鏡LI至第七透鏡L7的中心厚度的總和SDt變得太小。因此，充分地減小被包括在成像透鏡L中的一個(gè)或多個(gè)凸形透鏡在光軸附近的曲率半徑的絕對(duì)值變得困難。因此，以這樣的方式結(jié)構(gòu)化被包括在成像透鏡L中的一個(gè)或多個(gè)凸形透鏡使得所述一個(gè)或多個(gè)凸形透鏡的曲率半徑能夠確保實(shí)現(xiàn)期望的透鏡性能所必需的屈光力變得困難。此外，減小全長(zhǎng)變得困難。當(dāng)滿足條件公式(5)時(shí)，在減小全長(zhǎng)的同時(shí)極好地校正像散是可能的。就該觀點(diǎn)而言，更加期望的是，滿足下列條件公式(5-1):
[0122]0.3〈 Σ Dt/TCL<0.58 (5-1)。
[0123]期望的是，整個(gè)透鏡系統(tǒng)的焦距f以及第一透鏡LI的焦距f I滿足下列條件公式
(6):
[0124]0<f/fl<l.1 (6)。
[0125]條件公式(6)限定整個(gè)透鏡系統(tǒng)的焦距f與第一透鏡LI的焦距fl的比率的期望的數(shù)值范圍。如果該值超過條件公式(6)的上限，則與整個(gè)系統(tǒng)的屈光力相比，第一透鏡LI的屈光力變得太強(qiáng)。因此，充分地校正球面像差和像散變得困難。如果該值低于條件公式
(6)的下限，則與整個(gè)系統(tǒng)的屈光力相比，第一透鏡LI的屈光力變得太弱。因此，在實(shí)現(xiàn)小F數(shù)和全長(zhǎng)上的減小的同時(shí)校正各種像差變得困難。當(dāng)滿足條件公式(6)的范圍時(shí)，在實(shí)現(xiàn)全長(zhǎng)上的下降和小F數(shù)的同時(shí)，極好地校正諸如球面像差和像散的各種像差是可能的。就該觀點(diǎn)而言，更加期望的是，滿足下列條件公式(6-1 )。甚至更加期望的是，滿足下列條件公式(6-2):
[0126]0.3〈f/fl〈l (6-1);以及
[0127]0.5<f/fl<l (6-2)。
[0128]期望的是，第一透鏡LI至第七透鏡L7的中心厚度的總和SDt與在光軸上從第一透鏡LI的像側(cè)的面至第七透鏡L7的物體側(cè)的面的空氣間隔的長(zhǎng)度的總和SDa滿足下列條件公式(7):
[0129]0.2<XDt/XDa<2.6 (7)0
[0130]條件公式(7)限定第一透鏡LI至第七透鏡L7的中心厚度的總和SDt與在光軸上從第一透鏡LI的像側(cè)的面至第七透鏡L7的物體側(cè)的面的空氣間隔的長(zhǎng)度的總和SDa的比率的期望的數(shù)值范圍。如果該值超過條件公式(7)的上限，則與在光軸上從第一透鏡LI的像側(cè)的面至第七透鏡的物體側(cè)的面的空氣間隔的長(zhǎng)度的總和SDa相比，第一透鏡LI至第七透鏡L7的中心厚度的總和SDt變得太大。因此，充分地校正像散變得困難。如果該值低于條件公式(7)的下限，則與在光軸上從第一透鏡LI的像側(cè)的面至第七透鏡L7的物體側(cè)的面的空氣間隔的長(zhǎng)度的總和SDa相比，第一透鏡LI至第七透鏡L7的中心厚度的總和SDt變得太小。因此，充分地減小被包括在成像透鏡L中的一個(gè)或多個(gè)凸形透鏡在光軸附近的曲率半徑的絕對(duì)值變得困難。因此，以這樣的方式結(jié)構(gòu)化被包括在成像透鏡L中的所述一個(gè)或多個(gè)凸形透鏡使得所述一個(gè)或多個(gè)凸形透鏡的曲率半徑能夠確保實(shí)現(xiàn)期望的透鏡性能所必需的屈光力變得困難。此外，減小全長(zhǎng)變得困難。當(dāng)滿足條件公式(7)時(shí)，在減小全長(zhǎng)的同時(shí)極好地校正像散是可能的。就該觀點(diǎn)而言，更加期望的是，滿足下列條件公式(7-1)。甚至更加期望的是，滿足下列條件公式(7-2):
[0131]0.4〈2Dt/2Da〈2 (7-1);以及
[0132]0.5〈2Dt/2Da〈l.8 (7-2)。
[0133]此外，期望的是，整個(gè)透鏡系統(tǒng)的焦距f以及第六透鏡L6的焦距f6滿足下列條件公式(8):
[0134]0〈f/f6〈l.52 (8)。
[0135]條件公式(8)限定整個(gè)透鏡系統(tǒng)的焦距f與第六透鏡L6的焦距f6的比率的期望的數(shù)值范圍。如果該值超過條件公式(8)的上限，則與整個(gè)透鏡系統(tǒng)相比，第六透鏡L6的正屈光力變得太強(qiáng)。因此，在減小全長(zhǎng)的同時(shí)充分地校正像散變得困難。當(dāng)滿足條件公式(8)的下限時(shí)，當(dāng)光線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，尤其是在中間視角中，防止進(jìn)入像形成面(成像器件)的光線的入射角變大是可能的。當(dāng)滿足條件公式(8)的范圍時(shí)，在以期望的方式減小全長(zhǎng)的同時(shí)極好地校正像散是可能的。此外，當(dāng)光線經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，尤其是在中間視角中，防止進(jìn)入像形成面(成像器件)的光線的入射角變大是可能的。就該觀點(diǎn)而言，更加期望的是，滿足條件公式(8-1)。甚至更加期望的是，滿足條件公式(8-2):
[0136]0.3〈f/f6〈l.5 (8-1);以及
[0137]0.5〈f/f6〈l.4 (8-2)。
[0138]此外，期望的是，整個(gè)透鏡系統(tǒng)的焦距f以及第一透鏡LI和第二透鏡L2的合成焦距Π2滿足下列條件公式(9):
[0139]0.85<f/f 12<2 (9)。
[0140]條件公式(9)限定整個(gè)透鏡系統(tǒng)的焦距f與第一透鏡LI和第二透鏡L2的合成焦距Π2的比率的期望的數(shù)值范圍。如果該值超過條件公式(9)的上限，則與整個(gè)透鏡系統(tǒng)的屈光力相比，第一透鏡LI與第二透鏡L2的正屈光力變得太強(qiáng)。因此，尤其是在小視角中校正像散變得困難。如果該值低于條件公式(9)的下限，則與整個(gè)透鏡系統(tǒng)的屈光力相比，第一透鏡LI與第二透鏡L2的正屈光力變得太弱。因此，減小全長(zhǎng)變得困難。當(dāng)滿足條件公式(9)時(shí)，在以期望的方式減小全長(zhǎng)的同時(shí)極好地校正像散是可能的。就該觀點(diǎn)而言，更加期望的是，滿足下列條件公式(9-1)。甚至更加期望的是，滿足下列條件公式(9-2)。在此處，術(shù)語(yǔ)“小視角”是指小于半視角的約40%的視角。
[0141]0.9<f/fl2<l.8 (9-1)
[0142]l<f/fl2<l.5 (9-2)
[0143]如上所述，在根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡L中，各透鏡元件的結(jié)構(gòu)在總共七個(gè)透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)中被優(yōu)化。特別地，所有即第一透鏡至第七透鏡是單透鏡。因此，極好地校正各種像差以及實(shí)現(xiàn)具有高分辨率性能的透鏡系統(tǒng)是可能的。
[0144]尤其是當(dāng)在蜂窩電話、智能電話、平板等中使用透鏡系統(tǒng)時(shí)，透鏡系統(tǒng)需要具有小F數(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)充分高分辨率的具有高密度布置的成像器件。在根據(jù)實(shí)施例1至7的成像透鏡中(請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖7)，各透鏡結(jié)構(gòu)被優(yōu)化。此外，各透鏡被構(gòu)造為單透鏡。因此，實(shí)現(xiàn)極小F數(shù)(約1.4至2)是可能的。以期望的方式將成像透鏡應(yīng)用于具有高密度例如具有0.9 μ m的間距寬度的成像器件是可能的。
[0145]此外，當(dāng)適當(dāng)?shù)貪M足期望的一個(gè)或多個(gè)條件時(shí)，更加優(yōu)良的像形成性能是可達(dá)到的。此外，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像裝置基于由根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的高性能成像透鏡L形成的光學(xué)圖像輸出成像信號(hào)。因此，從視角的中心到視角的周邊部分獲得高分辨率攝影圖像是可能的。
[0146]接著，將描述根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的成像透鏡的特定數(shù)值示例。將共同地描述多個(gè)數(shù)值示例。
[0147]將在該說(shuō)明書中稍后給出的表1和表2示出對(duì)應(yīng)于圖1中所圖示的成像透鏡的結(jié)構(gòu)的特定透鏡數(shù)據(jù)。具體地，表1示出基本透鏡數(shù)據(jù)，并且表2示出關(guān)于非球面的數(shù)據(jù)。在表1的透鏡數(shù)據(jù)中，面序號(hào)Si的列示出示例I的成像透鏡的第i個(gè)面的面序號(hào)。透鏡元件的最物體側(cè)的面是第一個(gè)面(孔徑光闌St是第一個(gè)面)，并且面序號(hào)朝像側(cè)順次地增加。曲率半徑Ri的列示出從物體側(cè)起的第i個(gè)面的曲率半徑的值(_)，其對(duì)應(yīng)于圖1中所分配的符號(hào)Ri。類似地，面距離Di的列示出在光軸上的從物體側(cè)起的第i個(gè)面Si與第(i+Ι)個(gè)面Si+Ι之間的距離(mm)。Ndj的列示出從物體側(cè)起的第j個(gè)光學(xué)元件相對(duì)于d線(587.56nm)的折射率的值。V dj的列指示從物體側(cè)起的第j個(gè)光學(xué)元件相對(duì)于d線的阿貝數(shù)的值。表I還示出整個(gè)系統(tǒng)的焦距f (mm)和后焦點(diǎn)Bf (mm),作為各種數(shù)據(jù)。在此處,后焦點(diǎn)Bf是空氣中的距離。
[0148]在示例I的成像透鏡中，所有第一透鏡LI至第七透鏡L7的兩個(gè)面都是非球面的。作為各個(gè)非球面的曲率半徑，表1中的基本透鏡數(shù)據(jù)示出在光軸附近的曲率半徑的數(shù)值(近軸曲率半徑)。
[0149]表2示出在示例I的成像透鏡中的非球面數(shù)據(jù)。在被指示為非球面數(shù)據(jù)的數(shù)值中，符號(hào)“E”表示在符號(hào)“E”之后的數(shù)字是使用10為基數(shù)的“指數(shù)”，并且在符號(hào)“E”前面的數(shù)值乘以由以10為基數(shù)的指數(shù)函數(shù)表示的數(shù)值。例如，“L0E-02”是“LOXIO—2”。
`[0150]作為非球面數(shù)據(jù)，示出由下列方程式(A)表示的非球面方程式中的系數(shù)Ai和K的值。具體地，Z表示從距光軸高度h處的非球面上的點(diǎn)到與所述非球面的頂點(diǎn)接觸的平面(該平面垂直于光軸)的垂線的長(zhǎng)度(_)。
[0151]Z=C.h2/{l+ (1-K.C2.h2) 1/2} + ΣΑ?.h1 (A)，其中
[0152]Z:非球面的深度(mm)，
[0153]h:從光軸到透鏡面的距離(高度)(mm)，
[0154]C:近軸曲率=1/R
[0155](1?:近軸曲率半徑)，
[0156]A1:第i階非球面系數(shù)(i是大于或等于3的整數(shù))，以及
[0157]K:非球面系數(shù)。
[0158]以與示例I的成像透鏡類似的方式，如上文所描述的，作為示例2，表3和表4示出對(duì)應(yīng)于圖2中所圖示的成像透鏡的結(jié)構(gòu)的特定透鏡數(shù)據(jù)。類似地，作為示例3至示例7，表5至表14示出對(duì)應(yīng)于圖3至圖7中所圖示的成像透鏡的結(jié)構(gòu)的特定透鏡數(shù)據(jù)。在示例I至示例7的成像透鏡中，所有第一透鏡LI至第七透鏡L7的兩個(gè)面都是非球面的。[0159]圖9 (A)至(D)分別圖示在示例I的成像透鏡中的球面像差、像散、畸變(畸變像差)和橫向色像差(倍率的色像差)。各像差圖圖示球面像差，像散(場(chǎng)曲和畸變(畸變像差))圖示當(dāng)d線(波長(zhǎng)587.56nm)是基準(zhǔn)波長(zhǎng)時(shí)的像差。球面像差的圖和橫向色像差的圖還圖示相對(duì)于F線(波長(zhǎng)486.1nm)和C線(波長(zhǎng)656.27nm)的像差。在球面像差的像差圖中，還圖示相對(duì)于g線(波長(zhǎng)是435.83nm)的像差。在像散的圖中，矢狀方向(S)上的像差由實(shí)線指示，并且切線方向(T)上的像差由虛線指示。此外，F(xiàn)no表示F數(shù),并且ω表示半視角。
[0160]類似地，圖10 (A)至(D)至圖15 (A)至(D)圖示示例2至示例7的成像透鏡中的各種像差。
[0161]此外，表15總體地示出關(guān)于示例I至7的根據(jù)本實(shí)用新型的條件公式(I)至(9)的值。
[0162]如數(shù)值數(shù)據(jù)和像差圖示出的，各示例在減少全長(zhǎng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)小F數(shù)和高像形成性倉(cāng)泛。
[0163]本實(shí)用新型的成像透鏡并不限于上述實(shí)施例也不限于示例，并且各種修改是可能的。例如，各透鏡元件的曲率半徑的值、面之間的距離、折射率、阿貝數(shù)和非球面系數(shù)不限于上述數(shù)值示例中的值，而是可以是其它值。
[0164]在所有示例中的各個(gè)示例的描述中，假設(shè)使用具有固定焦點(diǎn)的成像透鏡?；蛘?，成像透鏡可以以這樣的方式被結(jié)構(gòu)化使得焦點(diǎn)是可調(diào)節(jié)的。例如，成像透鏡可以以這樣的方式被結(jié)構(gòu)化使得延伸整個(gè)透鏡系統(tǒng)或通過在光軸上移動(dòng)一部分透鏡進(jìn)行自動(dòng)聚焦是可能的。
[0165][表 I]
[0166]示例 I
【權(quán)利要求】
1.一種成像透鏡，大致由從物體側(cè)以此順序的如下七個(gè)透鏡構(gòu)成: 第一透鏡，所述第一透鏡在光軸附近具有正屈光力并且在所述光軸附近具有面朝物體側(cè)的凸面； 第二透鏡； 第三透鏡； 第四透鏡； 第五透鏡； 第六透鏡； 和 第七透鏡，所述第七透鏡在所述光軸附近具有面朝像側(cè)的凹面，并且其至少一個(gè)面包括拐點(diǎn)，并且其兩個(gè)面都是非球面的， 其中，所述第一透鏡至第七透鏡中的各個(gè)透鏡是單透鏡。
2.如權(quán)利要求1所限定的成像透鏡，其中，進(jìn)一步滿足下列條件公式: f/f67<0 (1)，其中 f:整個(gè)系統(tǒng)的焦距，以及 f67:所述第六透鏡和所述第七透鏡的合成焦距。
3.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，進(jìn)一步滿足下列條件公式:0<f/fl23<l (2)，其中 f:整個(gè)系統(tǒng)的焦距，以及 Π23:所述第一透鏡、所述第二透鏡和所述第三透鏡的合成焦距。
4.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，進(jìn)一步包括: 布置在所述第三透鏡的物體側(cè)的面的物體側(cè)上的孔徑光闌。
5.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，進(jìn)一步滿足下列條件公式: min vd<35 (3)，其中， min V d:包括相對(duì)于在所述成像透鏡中的具有負(fù)屈光力的透鏡的d線的阿貝數(shù)中最小的一個(gè)。
6.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，進(jìn)一步滿足下列條件公式: 0.2<XDt/XD<0.67 (4)，其中， SDt:所述第一透鏡至所述第七透鏡的中心厚度的總和，以及 2D:從所述第一透鏡的物體側(cè)的面到所述第七透鏡的像側(cè)的面在光軸上的長(zhǎng)度。
7.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，進(jìn)一步滿足下列條件公式:
0.2<XDt/TCL<0.6 (5)，其中， SDt:所述第一透鏡至所述第七透鏡的中心厚度的總和，以及 TCL:從所述第一透鏡的物體側(cè)的面到像形成面在光軸上的長(zhǎng)度。
8.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，進(jìn)一步滿足下列條件公式: . 0<f/fl<l.1 (6)，其中 f:整個(gè)系統(tǒng)的焦距，以及 f1:所述第一透鏡的焦距。
9.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，進(jìn)一步滿足下列條件公式: . 0.2<XDt/XDa<2.6 (7)，其中，SDt:所述第一透鏡至所述第七透鏡的中心厚度的總和，以及SDa:從所述第一透鏡的像側(cè)的面到所述第七透鏡的物體側(cè)的面在光軸上的空氣間隔的長(zhǎng)度的總和。
10.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，所述第五透鏡在光軸附近具有正屈光力。
11.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，所述第一透鏡在光軸附近具有彎月形。
12.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，所述第二透鏡在光軸附近具有面朝所述物體側(cè)的凸面。
13.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，所述第三透鏡在光軸附近具有面朝所述物體側(cè)的凹面。
14.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，所述第四透鏡在光軸附近具有面朝所述物體側(cè)的凸面。
15.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，所述第六透鏡在光軸附近具有面朝所述像側(cè)的凸面。
16.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，進(jìn)一步滿足下列條件公式: 0<f/f6<l.52 (8)， 其中， f:整個(gè)系統(tǒng)的焦距，以及 f6:所述第六透鏡的焦距。
17.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，進(jìn)一步滿足下列條件公式:
0.2<f/fl23<0.72 (2-1)，其中， f:整個(gè)系統(tǒng)的焦距，以及 Π23:所述第一透鏡、所述第二透鏡和所述第三透鏡的合成焦距。
18.如權(quán)利要求1或2所限定的成像透鏡，其中，進(jìn)一步滿足下列條件公式: -2<f/f67<-0.1 (1-1)，其中， f:整個(gè)系統(tǒng)的焦距，以及 f67:所述第六透鏡和所述第七透鏡的合成焦距。
19.一種成像裝置，包括: 如權(quán)利要求1至18中的任何一項(xiàng)所限定的成像透鏡。
【文檔編號(hào)】G02B13/18GK203595858SQ201320811817
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月10日
【發(fā)明者】西畑純弘, 石井良明 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社