本實用新型涉及一種在使用于小型攝像裝置的CCD傳感器或C-MOS傳感器的固體攝像元件上形成被攝體的像的攝像鏡頭,尤其涉及搭載于不斷小型化、低背化的智能手機(jī)或移動電話及PDA(Personal Digital Assistant)或游戲機(jī)、PC、機(jī)器人等信息設(shè)備等以及附帶相機(jī)功能的家電產(chǎn)品和汽車等上的內(nèi)置于攝像裝置的攝像鏡頭。
背景技術(shù):
近年來,大多的信息設(shè)備上通常都搭載相機(jī)功能。并且,在移動電話、智能手機(jī)、PDA等終端設(shè)備上搭載相機(jī),這作為產(chǎn)品的附加值也成為必要的條件。不僅是便攜式終端設(shè)備,預(yù)計對可穿戴設(shè)備、游戲機(jī)、PC、家電產(chǎn)品、無人飛行器等融合了相機(jī)功能的商品的需求將日益增長,且與此相伴的產(chǎn)品開發(fā)將急速推進(jìn)。最近,受搭載于如上信息設(shè)備等的顯示元件的大型化/高精細(xì)化的影響,要求攝像元件也高像素化,要求所搭載的攝像鏡頭進(jìn)一步具有高性能化。
并且,對攝像裝置的小型化的要求也較高。為了應(yīng)對該要求,攝像元件方面為了維持高像素并實現(xiàn)小型化,正急速推進(jìn)像素尺寸的微細(xì)化。但是攝像元件的像素尺寸變得越小,每1像素的受光光量就會減少,且由噪點引起的畫質(zhì)劣化成為問題。作為其對策,要求攝像鏡頭方面具有更明亮的光學(xué)系統(tǒng),最近對F1.9以下的大口徑的透鏡的需求也在增大。
然而,要實現(xiàn)同時滿足低背、低F值的要求的攝像鏡頭時,周邊部的像差校正尤為困難,且確保畫面整體的良好的光學(xué)性能方面存在課題。
作為以往的由8片構(gòu)成的攝像鏡頭,例如已知有以下專利文獻(xiàn)1的攝像鏡頭。
專利文獻(xiàn)1中公開有如下攝像鏡頭:從物體側(cè)起依次由負(fù)的光焦度的第1組、正的光焦度的第2組以及正的光焦度的第3組構(gòu)成,第1組依次具有正透鏡、凸面朝向物體側(cè)的彎月形負(fù)透鏡;第2組依次具有正透鏡、負(fù)透鏡、正透鏡;第3組依次具有物體側(cè)具有較強(qiáng)的曲率的雙凹透鏡、凸面朝向像側(cè)的彎月形正透鏡以及正透鏡,且其在第2組與第3組之間設(shè)置有光闌,整體由8片構(gòu)成。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:特開2001-013405號公報
上述專利文獻(xiàn)1中記載的攝像鏡頭為有關(guān)35毫米單透頭反光相機(jī)用可換透鏡的透鏡,其不使用非球面而僅以8片構(gòu)成的這種較少的結(jié)構(gòu),其為大口徑、高性能且緊湊并以大幅降低制造成本為目的的透鏡系統(tǒng)。該透鏡系統(tǒng)的亮度真正實現(xiàn)F2.1。但是,關(guān)于全長,由于單反相機(jī)用為50mm以上,應(yīng)用到上述便攜式終端設(shè)備或信息設(shè)備等是非常困難的。并且,在以專利文獻(xiàn)1中記載的透鏡結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)低背化及進(jìn)一步低F值化的情況下,所有的面均由球面構(gòu)成,因此周邊部的像差校正非常困難,而無法獲得近年來所要求的高光學(xué)性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型是鑒于上述課題而完成的,其目的在于提供可應(yīng)用于上述便攜式終端設(shè)備和信息設(shè)備等的均衡滿足小型、低背、低F值的要求的同時各像差得到良好校正的具備高分辨率的攝像鏡頭。
另外,在此低背是指光學(xué)全長為18mm以下且全長對角比為1.3以下的水平,低F值是指F1.8以下的亮度。另外,表示全長對角比時的對角的長度為從最大視場角入射到攝像鏡頭的光線距在攝像面成像的位置的光軸的垂直高度,即最大像高的2倍的長度,可視為與攝像元件的有效攝像面的對角線的長度相同的參數(shù)。
并且,關(guān)于在本實用新型中使用的術(shù)語,將表示近軸(光軸附近)上的形狀定義為透鏡面的凸面、凹面,切平面與光軸垂直相交的光軸上以外的非球面上的點定義為極點。此外,將IR濾光片或保護(hù)玻璃等不影響光的會聚/發(fā)散作用的光學(xué)元件的厚度進(jìn)行空氣換算時的、最靠物體側(cè)的光學(xué)元件的物體側(cè)的面至像面在光軸上的距離定義為光學(xué)全長。
本實用新型的攝像鏡頭是在固體攝像元件上形成被攝體的像的攝像鏡頭,
從物體側(cè)朝向像側(cè)依次由以下部分構(gòu)成:在光軸附近凸面朝向物體側(cè)且具有正的光焦度的第1透鏡,第2透鏡,第3透鏡,第4透鏡,第5透鏡,第6透鏡,和第7透鏡;及第8透鏡,在光軸附近凹面朝向像側(cè),雙面為非球面,
所述第2透鏡至所述第7透鏡各自在至少1面形成有非球面,所述第8透鏡的像側(cè)的非球面上在光軸上以外的位置形成有極點。
上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭通過強(qiáng)化第1透鏡的光焦度來實現(xiàn)低背化,分別在第2透鏡,第3透鏡、第4透鏡、第5透鏡、第6透鏡、第7透鏡的至少1面形成非球面,從而維持低背化的同時均衡地校正球面像差、像散、場曲(field curvature)、畸變等各像差。第8透鏡為在光軸附近凹面朝向像側(cè)的透鏡,通過形成于雙面的非球面來進(jìn)行球面像差、周邊部的場曲(field curvature)和畸變的校正。并且,第8透鏡的像側(cè)的面成為具有極點的非球面形狀,因此使得入射到攝像元件的光線入射角度適當(dāng)。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選滿足以下的條件式(1):
(1)0.5<Σd/f<2.1
其中,
f為整個鏡頭系統(tǒng)的焦距,
Σd為第1透鏡的物體側(cè)的面至第8透鏡的像側(cè)的面為止在光軸上的距離。
條件式(1)為規(guī)定相對于整個鏡頭系統(tǒng)的焦距的第1透鏡的物體側(cè)的面至第8透鏡的像側(cè)的面在光軸上的距離的條件,其為用于實現(xiàn)光學(xué)全長的縮短化的條件。在高于條件式(1)的上限值的情況下,光軸方向的尺寸過于變長,光學(xué)全長的縮短變得困難。另一方面,在低于條件式(1)的下限值的情況下,整個鏡頭系統(tǒng)的焦距相對地過于變長,從而視場角變窄,進(jìn)而在各透鏡中無法確保足夠的壁厚或邊緣厚度。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選所有的透鏡與相鄰的透鏡隔著空氣間隔進(jìn)行配置。
不將相鄰的透鏡的透鏡面進(jìn)行接合,而將所有的透鏡隔著空氣間隔進(jìn)行配置,從而能夠形成非球面的面數(shù)增加,因此能夠更好地進(jìn)行各像差的校正。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選滿足以下的條件式(2):
(2)0.1<Ph82/ih<0.9
其中,
Ph82為在第8透鏡的像側(cè)的面形成的極點距光軸的垂直高度,
ih為最大像高。
條件式(2)為規(guī)定相對于圖像尺寸的、在第8透鏡的像側(cè)的面形成的極點距光軸的垂直高度的條件。通過滿足條件式(2)的范圍,能夠良好地校正伴隨攝像鏡頭的低背化、低F值化而產(chǎn)生的軸外的像散及場曲(field curvature)的惡化。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選第2透鏡在光軸附近處物體側(cè)為凸面。
將第2透鏡的物體側(cè)的面設(shè)為凸面,從而可將所入射的光線的折射角抑制得較小,因此容易抑制在該面產(chǎn)生的高次像差。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選第3透鏡在光軸附近為彎月形狀。
將第3透鏡設(shè)為在光軸附近呈彎月形狀,從而能夠更好地校正場曲(field curvature)。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選將第1透鏡至第6透鏡作為前組的情況下,前組的合成光焦度為正;將第7透鏡及第8透鏡作為后組的情況下,后組的合成光焦度為負(fù)。通過這種光焦度的分配,能夠維持長焦性。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選第7透鏡具有負(fù)的光焦度。
將第7透鏡及第8透鏡設(shè)為負(fù)的光焦度,從而能夠?qū)⒇?fù)的光焦度均衡地分配給配置在像側(cè)的2片透鏡。這對控制入射光線的角度并校正像散及入射于攝像元件的主光線入射角度的控制以及場曲(field curvature)、畸變的良好的校正有效。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選第7透鏡在光軸附近為彎月形狀。
將第7透鏡設(shè)為在光軸附近呈彎月形狀,從而能夠更好地校正場曲(field curvature)。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選滿足以下的條件式(3):
(3)0.3<r13/r14<4.9
其中,
r13為第7透鏡的物體側(cè)的面的曲率半徑,
r14為第7透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑。
條件式(3)為規(guī)定第7透鏡的物體側(cè)及像側(cè)的面的近軸曲率半徑的關(guān)系,其為用于良好地校正球面像差,并緩和相對于光學(xué)全長的縮短和制造誤差的靈敏度的條件。將第7透鏡設(shè)為在光軸附近凸面朝向物體側(cè)的彎月形狀的情況下,若高于條件式(3)的上限值,則導(dǎo)致第7透鏡的像側(cè)的面的光焦度過于變強(qiáng)。因此在該面產(chǎn)生的像差增大,且相對于制造誤差的靈敏度變高。另一方面,將第7透鏡設(shè)為在光軸附近凹面朝向物體側(cè)的彎月形狀的情況下,若低于條件式(3)的下限值,則導(dǎo)致第7透鏡的物體側(cè)的面的光焦度過于變強(qiáng)。因此在該面產(chǎn)生的像差增大,且相對于制造誤差的靈敏度變高。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選第8透鏡采用塑料材料。
在第8透鏡中采用塑料材料,從而能夠穩(wěn)定地獲得形成在雙面的非球面形狀,并且還有望實現(xiàn)低成本化。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選滿足以下的條件式(4):
(4)0.2<r16/f<0.8
其中,
f為整個鏡頭系統(tǒng)的焦距,
r16為第8透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑。
條件式(4)為適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第8透鏡的像側(cè)的面的曲率半徑的條件,其為用于抑制像散、彗差、畸變的產(chǎn)生的同時實現(xiàn)低背化的條件。在高于條件式(4)的上限值的情況下,導(dǎo)致第8透鏡的像側(cè)的面的負(fù)的光焦度過于變?nèi)酰蚁裆⒑湾绮畹男U兊美щy。另一方面,在低于條件式(4)的下限值的情況下,導(dǎo)致第8透鏡的像側(cè)的面的負(fù)的光焦度過于變強(qiáng),且光學(xué)全長的縮短及畸變的校正變得困難。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選滿足以下的條件式(5):
(5)0.4<|f/f7|+|f/f8|<2.2
其中,
f為整個鏡頭系統(tǒng)的焦距,
f7為第7透鏡的焦距,
f8為第8透鏡的焦距。
條件式(5)為將第7透鏡的焦距和第8透鏡的焦距規(guī)定在適當(dāng)?shù)姆秶臈l件,通過設(shè)為條件式的范圍能夠有效地縮短光學(xué)全長。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選滿足以下的條件式(6):
(6)15<νd8-νd7<52
其中,
νd7為第7透鏡相對于d線的色散系數(shù),
νd8為第8透鏡相對于d線的色散系數(shù)。
條件式(6)為規(guī)定第7透鏡及第8透鏡相對于d線的色散系數(shù)的范圍的條件,其為用于良好地校正色像差的條件。采用滿足條件式(6)的范圍的材料,從而能夠良好地校正色像差。并且,成為條件式的范圍的材料表示能夠選擇廉價的塑料材料,且有助于攝像鏡頭的低成本化。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選滿足以下的條件式(7):
(7)f123/f<3.5
其中,
f為整個鏡頭系統(tǒng)的焦距,
f123為第1透鏡、第2透鏡及第3透鏡的合成焦距。
條件式(7)為規(guī)定第1透鏡、第2透鏡及第3透鏡的合成焦距與整個系統(tǒng)的焦距之間的關(guān)系的條件。在高于條件式(7)的上限值的情況下,導(dǎo)致第1透鏡、第2透鏡及第3透鏡的合成光焦度過于變?nèi)酰夜鈱W(xué)全長的縮短變得困難。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選滿足以下的條件式(8):
(8)-1.9<f/f8<-0.07
其中,
f為整個鏡頭系統(tǒng)的焦距,
f8第8透鏡的焦距。
條件式(8)為規(guī)定整個鏡頭系統(tǒng)的焦距與第8透鏡的焦距之間的關(guān)系的條件。在高于條件式(8)的上限值的情況下,導(dǎo)致第8透鏡的負(fù)的光焦度過于變?nèi)?,且場?field curvature)的校正變得困難。另一方面,在低于條件式(8)的下限值的情況下,導(dǎo)致第8透鏡的負(fù)的光焦度過于變強(qiáng),且入射到成像面(攝像元件)的主光線入射角過于變大,因此不優(yōu)選。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選滿足以下的條件式(9):
(9)0.6<TTL/2ih<1.3
其中,
TTL為光學(xué)全長,
ih為最大像高。
條件式(9)為規(guī)定全長對角比的條件。在高于條件式(9)的上限值的情況下,光學(xué)全長過于變長,因此對低背化的要求的應(yīng)對變得困難。另一方面,在低于條件式(9)的下限值的情況下,光學(xué)全長過于變短,因此各像差的校正變得困難,并且制造時的誤差靈敏度也變高,因此不優(yōu)選。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選滿足以下的條件式(10):
(10)0.5<ih/f<0.9
其中,
f為整個鏡頭系統(tǒng)的焦距,
ih最大像高。
條件式(10)為規(guī)定攝影視場角的范圍的條件。在高于條件式(10)的上限值的情況下,視場角過于變寬而超過能夠良好地校正像差的范圍,從而使畫面周邊部的各像差的校正變得尤為困難,且容易引起周邊部的畫質(zhì)劣化。另一方面,在低于條件式(10)的下限值的情況下,容易進(jìn)行像差校正,因此有利于提高畫質(zhì),但對于廣角化的應(yīng)對變得不夠充分。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選滿足以下的條件式(11):
(11)Fno≤1.8
其中,F(xiàn)no為F值。
條件式(11)為規(guī)定焦距比數(shù)的條件。攝像元件具有像素尺寸越小從攝像鏡頭接收的光量越少的趨勢,因此容易難以獲得明亮的圖像。若要通過提高攝像元件側(cè)的靈敏度來應(yīng)對該問題,則會因噪點等的產(chǎn)生而容易引起畫質(zhì)的劣化。因此,增加從攝像鏡頭側(cè)射出的光量成為有效的方法。滿足條件式(11)的范圍,從而能夠應(yīng)用于近年來呈高密度化的攝像元件。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭中,優(yōu)選滿足以下的條件式(12):
(12)|f/f4|+|f/f5|+|f/f6|<2.8
其中,
f為整個鏡頭系統(tǒng)的焦距,
f4為第4透鏡的焦距,
f5為第5透鏡的焦距,
f6為第6透鏡的焦距。
條件式(12)為將第4透鏡的焦距、第5透鏡的焦距及第6透鏡的焦距規(guī)定在適當(dāng)?shù)姆秶臈l件。在高于條件式(12)的上限值的情況下,第4透鏡、第5透鏡、第6透鏡在光學(xué)系統(tǒng)中所占的光焦度過于變強(qiáng),因此相對于制造誤差的靈敏度變得敏感而不優(yōu)選。
通過本實用新型,能夠獲得滿足低背化、低F值化的要求,并且各像差得到良好校正的具備高分辨率的小型攝像鏡頭。
附圖說明
圖1為表示本實用新型的實施例1的攝像鏡頭的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2為表示本實用新型的實施例1的攝像鏡頭的球面像差、像散、畸變的圖。
圖3為表示本實用新型的實施例2的攝像鏡頭的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖4為本實用新型的實施例2的攝像鏡頭的球面像差、像散、畸變的圖。
圖5為表示本實用新型的實施例3的攝像鏡頭的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖6為表示本實用新型的實施例3的攝像鏡頭的球面像差、像散、畸變的圖。
圖7為表示本實用新型的實施例4的攝像鏡頭的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖8為表示本實用新型的實施例4的攝像鏡頭的球面像差、像散、畸變的圖。
圖9為表示本實用新型的實施例5的攝像鏡頭的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖10為本實用新型的實施例5的攝像鏡頭的球面像差、像散、畸變的圖。
圖11為表示本實用新型的實施例6的攝像鏡頭的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖12為表示本實用新型的實施例6的攝像鏡頭的球面像差、像散、畸變的圖。
圖13為表示本實用新型的實施例7的攝像鏡頭的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖14為表示本實用新型的實施例7的攝像鏡頭的球面像差、像散、畸變的圖。
圖15為用于說明本實用新型的實施例所涉及的攝像鏡頭的第8透鏡的在像側(cè)的面形成的極點距光軸的垂直高度Ph82的圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本實用新型所涉及的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1、圖3、圖5、圖7、圖9、圖11、圖13分別示出本實用新型的實施方式的實施例1至7所涉及的攝像鏡頭的概略結(jié)構(gòu)圖。以下,對本實施方式的攝像鏡頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
如各圖所示,本實施方式的攝像鏡頭從物體側(cè)朝向像側(cè)依次由在光軸附近凸面朝向物體側(cè)且具有正的光焦度的第1透鏡L1、至少1面為非球面的第2透鏡L2、至少1面為非球面的第3透鏡L3、至少1面為非球面的第4透鏡L4、至少1面為非球面的第5透鏡L5、至少1面為非球面的第6透鏡L6、至少1面為非球面的第7透鏡L7、在光軸附近凹面朝向像側(cè)的雙面為非球面的第8透鏡L8構(gòu)成,第8透鏡L8的像側(cè)的非球面上在光軸上以外的位置形成有極點Ph82。
在各實施例中,關(guān)于將第2透鏡L2至第8透鏡L8的光焦度設(shè)為正或負(fù),并且將第1透鏡L1的像側(cè)的面至第7透鏡L7的像側(cè)的面的形狀設(shè)為在光軸附近呈凸面或呈凹面,能夠進(jìn)行各種選擇,各實施例采用用于實現(xiàn)所希望的性能的最佳組合。
更詳細(xì)而言,實施例1的光焦度排列從物體側(cè)依次為正負(fù)正負(fù)正負(fù)負(fù)負(fù),實施例2、及實施例3中從物體側(cè)依次為正負(fù)正負(fù)正正負(fù)負(fù),實施例4至實施例6中從物體側(cè)依次為正正負(fù)正負(fù)正負(fù)負(fù),實施例7中從物體側(cè)依次為正正負(fù)正正正負(fù)負(fù)。即,第1透鏡L1為正的光焦度,第7透鏡L7及第8透鏡L8成為負(fù)的光焦度的條件在所有實施例中相同的結(jié)構(gòu)。并且,各透鏡面的形狀在實施例1至實施例7中,第1透鏡L1及第2透鏡L2的物體側(cè)的面在光軸附近為凸面,第8透鏡L8的像側(cè)的面在光軸附近為凹面,第3透鏡L3和第7透鏡L7在光軸附近形成為彎月形狀,這成為在所有實施例中相同的面結(jié)構(gòu)。
孔徑光闌ST配置于第1透鏡L1與第2透鏡L2之間。另外,孔徑光闌ST的位置也可以如實施例5配置于第2透鏡L2與第3透鏡L3之間。
并且,在第8透鏡L8與像面IMG之間配置有紅外線濾光片或保護(hù)玻璃片等濾光片IR。另外,能夠省略該濾光片IR。光學(xué)系統(tǒng)的成像位置根據(jù)濾光片IR的厚度而變化,因此本實用新型中光軸方向的距離被定義為將不影響這些光的會聚/發(fā)散作用的光學(xué)元件的厚度進(jìn)行空氣換算的距離。
接著,參照圖1對本實施方式的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
本實施方式中,第1透鏡L1在光軸附近為雙凸形狀,通過賦予較強(qiáng)的正的光焦度來實現(xiàn)低背化。另外,第1透鏡L1的形狀并不限于雙凸形狀,也可以如圖11所示的實施例6在光軸附近呈凸面朝向物體側(cè)的彎月形狀。
第2透鏡L2為在光軸附近呈凹面朝向像側(cè)的彎月形狀,且為在雙面形成有非球面的具有負(fù)的光焦度的透鏡。另外,第2透鏡L2的形狀和光焦度并不限定于上述情況。圖7、圖9、圖13所示的實施例4、實施例5、實施例7為在光軸附近呈雙凸形狀且具有正的光焦度的例子。并且,圖11所示的實施例6為在光軸附近呈凸面朝向物體側(cè)的彎月形狀且具有正的光焦度的例子。
第3透鏡L3為在光軸附近呈凸面朝向物體側(cè)的彎月形狀且在雙面形成有非球面的具有正的光焦度的透鏡。另外,第3透鏡L3的形狀和光焦度并不限定于上述情況。也可以如圖3、圖5所示的實施例2、實施例3在光軸附近呈凸面朝向像側(cè)的彎月形狀。并且,圖7、圖9、圖11、圖13所示的實施例4、實施例5、實施例6、實施例7為第3透鏡L3的光焦度為負(fù)的例子。
第4透鏡L4為在光軸附近呈凹面朝向像側(cè)的彎月形狀且在雙面形成有非球面的具有負(fù)的光焦度的透鏡。另外,第4透鏡L4的形狀和光焦度并不限定于上述情況。圖7所示的實施例4為在光軸附近呈凹面朝向物體側(cè)的彎月形狀且具有正的光焦度的例子,圖9、圖11、圖13所示的實施例5、實施例6、實施例7為在光軸附近呈凸面朝向物體側(cè)和像側(cè)的雙凸形狀且具有正的光焦度的例子。
第5透鏡L5為在光軸附近呈凹面朝向物體側(cè)的彎月形狀且在雙面形成有非球面的具有正的光焦度的透鏡。另外,第5透鏡L5的形狀和光焦度并不限定于上述情況。也可以如圖3所示的實施例2在光軸附近物體側(cè)及像側(cè)為凸面的雙凸形狀且具有正的光焦度,還可以如圖5、圖13所示的實施例3、實施例7在光軸附近呈凹面朝向像側(cè)的彎月形狀且具有正的光焦度。此外,也可以如圖7、圖9、圖11所示的實施例4、實施例5、實施例6在光軸附近呈凹面朝向像側(cè)的彎月形狀且具有負(fù)的光焦度。
第6透鏡L6為在光軸附近呈凹面朝向像側(cè)的彎月形狀且在雙面形成有非球面的具有負(fù)的光焦度的透鏡。另外,第6透鏡L6的形狀和光焦度并不限定于上述情況。圖3、圖5、圖7、圖9、圖11所示的實施例2、實施例3、實施例4、實施例5、實施例6為在光軸附近呈凹面朝向物體側(cè)的彎月形狀且具有正的光焦度的例子,圖13所示的實施例7為在光軸附近呈凸面朝向物體側(cè)和像側(cè)的雙凸形狀且具有正的光焦度的例子。
如此,在第2透鏡L2至第6透鏡L6賦予適當(dāng)?shù)恼蜇?fù)的光焦度,并且將各面形成為非球面,從而維持低背化的同時校正球面像差、像散、場曲(field curvature)、畸變等各像差。
第7透鏡L7為在光軸附近呈凹面朝向像側(cè)的彎月形狀且在雙面形成有非球面的具有負(fù)的光焦度的透鏡。另外,第7透鏡L7的形狀并不限定于在光軸附近呈凹面朝向像側(cè)的彎月形狀,也可以如圖3、圖5所示的實施例2、實施例3在光軸附近呈凹面朝向物體側(cè)的彎月形狀。
第8透鏡L8為在光軸附近呈凹面朝向像側(cè)的彎月形狀且在雙面形成有非球面的具有負(fù)的光焦度的透鏡。形成于雙面的非球面校正球面像差或周邊部的場曲(field curvature)和畸變。并且,第8透鏡L8的像側(cè)的面呈在光軸X上以外的位置具有極點Ph82的非球面形狀,因此使入射于攝像元件IMG的光線入射角度適當(dāng)。另外,第8透鏡L8的形狀并不限定于在光軸附近凹面朝向像側(cè)的彎月形狀。圖7所示的實施例4為在光軸附近凹面朝向物體側(cè)和像側(cè)的雙凹形狀的例子。
并且,上述結(jié)構(gòu)的攝像鏡頭在將第1透鏡L1至第6透鏡L6作為前組的情況下,前組的合成光焦度為正,在將第7透鏡L7及第8透鏡L8作為后組的情況下,后組的合成光焦度為負(fù),通過這種光焦度的分配,得以維持長焦性。
本實施方式所涉及的攝像鏡頭在所有透鏡中采用塑料材料從而容易進(jìn)行制造,且能夠以低成本進(jìn)行大批量生產(chǎn)。并且,在所有的透鏡的雙面形成有適當(dāng)?shù)姆乔蛎妫愿己玫匦U飨癫睢?/p>
另外,所采用的透鏡材料并不限定于塑料材料。若對于大光焦度的透鏡采用玻璃材料,則能夠抑制因伴隨氣氛溫度的變化產(chǎn)生的像點移動帶來的畫質(zhì)劣化,且還能夠期待更高的性能化。并且,優(yōu)選將所有的透鏡面形成為非球面,但也可以根據(jù)所要求的性能而采用容易制造的球面。
本實施方式中的攝像鏡頭滿足以下的條件式(1)至(12),從而發(fā)揮較佳的效果。
(1)0.5<Σd/f<2.1
(2)0.1<Ph82/ih<0.9
(3)0.3<r13/r14<4.9
(4)0.2<r16/f<0.8
(5)0.4<|f/f7|+|f/f8|<2.2
(6)15<νd8-νd7<52
(7)f123/f<3.5
(8)-1.9<f/f8<-0.07
(9)0.6<TTL/2ih<1.3
(10)0.5<ih/f<0.9
(11)Fno≤1.8
(12)|f/f4|+|f/f5|+|f/f6|<2.8
其中,
Σd:第1透鏡L1的物體側(cè)的面至第8透鏡L8的像側(cè)的面在光軸X上的距離
Ph82:在第8透鏡L8的像側(cè)的面形成的極點距光軸X的垂直高度
ih:最大像高
f:整個鏡頭系統(tǒng)的焦距
f4:第4透鏡L4的焦距
f5:第5透鏡L5的焦距
f6:第6透鏡L6的焦距
f7:第7透鏡L7的焦距
f8:第8透鏡L8的焦距
f123:第1透鏡L1、第2透鏡L2及第3透鏡L3的合成焦距
r13:第7透鏡L7的物體側(cè)的面的曲率半徑
r14:第7透鏡L7的像側(cè)的面的曲率半徑
r16:第8透鏡L8的像側(cè)的面的曲率半徑
Fno:F值
νd7:第7透鏡L7相對于d線的色散系數(shù)
νd8:第8透鏡L8相對于d線的色散系數(shù)
TTL:光學(xué)全長
并且,本實施方式中攝像鏡頭滿足以下的條件式(1a)至(12a),從而發(fā)揮更佳的效果。
(1a)0.77<Σd/f<1.74
(2a)0.24<Ph82/ih<0.72
(3a)0.45<r13/r14<4.08
(4a)0.28<r16/f<0.65
(5a)0.6<|f/f7|+|f/f8|<1.81
(6a)23<νd8-νd7<43
(7a)f123/f<2.91
(8a)-1.59<f/f8<-0.1
(9a)0.77<TTL/2ih<1.19
(10a)0.57<ih/f<0.81
(11a)1.0≤Fno≤1.8
(12a)|f/f4|+|f/f5|+|f/f6|<2.32
其中,各條件式的符號與前段中的說明相同。
此外,本實施方式中的攝像鏡頭滿足以下的條件式(1b)至(10b)、(12b),從而發(fā)揮尤為較佳的效果。
(1b)0.91≤Σd/f≤1.56
(2b)0.31≤Ph82/ih≤0.63
(3b)0.52≤r13/r14≤3.67
(4b)0.32≤r16/f≤0.57
(5b)0.7≤|f/f7|+|f/f8|≤1.62
(6b)26<νd8-νd7<39
(7b)f123/f≤2.61
(8b)-1.43≤f/f8≤-0.12
(9b)0.86≤TTL/2ih≤1.14
(10b)0.60≤ih/f≤0.77
(12b)|f/f4|+|f/f5|+|f/f6|≤2.08
其中,各條件式的符號與上上段中的說明相同。
圖15為表示條件式(2)、(2a)、(2b)中參數(shù)Ph82的位置的圖。如圖15所示,在第8透鏡L8的像側(cè)的面形成的極點Ph82是指在光軸X上以外的位置切平面與光軸X垂直相交的相應(yīng)非球面上的點。
本實施方式中,在透鏡面的非球面上采用的非球面形狀在將光軸方向的軸設(shè)為Z,將與光軸正交的方向的高度設(shè)為H,將圓錐系數(shù)設(shè)為k,將非球面系數(shù)設(shè)為A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16時,通過數(shù)學(xué)式1來表示。
數(shù)學(xué)式1
接著,示出本實施方式所涉及的攝像鏡頭的實施例。各實施例中,f表示整個鏡頭系統(tǒng)的焦距,F(xiàn)no表示F值,ω表示半視場角。并且,i表示從物體側(cè)數(shù)的面序號,r表示曲率半徑,d表示光軸上的透鏡面之間的距離(面間隔)、Nd表示d線(基準(zhǔn)波長)的折射率,νd表示對d線的色散系數(shù)。另外,關(guān)于非球面,在面號i的后面標(biāo)注符號*(星號)來表示。
(實施例1)
將基本的透鏡數(shù)據(jù)示于以下表1中。
表1
單位[mm]
實施例1的攝像鏡頭如表8所示滿足條件式(1)至(12)。
圖2為表示實施例1的攝像鏡頭的球面像差(mm)、像散(mm)、畸變(%)的圖。球面像差圖表示相對于F線(486nm)、d線(588nm)、C線(656nm)的各波長的像差量。并且,像散圖中分別示出弧矢像面S、子午像面T上的d線的像差量(圖4、圖6、圖8、圖10、圖12、圖14中也相同)。如圖2所示,可知各像差得到良好校正。
(實施例2)
將基本的透鏡數(shù)據(jù)示于以下表2中。
表2
單位[mm]
實施例2的攝像鏡頭如表8所示滿足條件式(1)至(12)。
圖4為表示實施例2的攝像鏡頭的球面像差(mm)、像散(mm)、畸變(%)的圖。如圖4所示,可知各像差得到良好校正。
(實施例3)
將基本的透鏡數(shù)據(jù)示于以下表3中。
表3
單位[mm]
實施例3的攝像鏡頭如表8所示滿足條件式(1)至(12)。
圖6為表示實施例3的攝像鏡頭的球面像差(mm)、像散(mm)、畸變(%)的圖。如圖6所示,可知各像差得到良好校正。
(實施例4)
將基本的透鏡數(shù)據(jù)示于以下表4中。
表4
單位[mm]
實施例4的攝像鏡頭如表8所示滿足條件式(1)至(12)。
圖8為表示實施例4的攝像鏡頭的球面像差(mm)、像散(mm)、畸變(%)的圖。如圖8所示,可知各像差得到良好校正。
(實施例5)
將基本的透鏡數(shù)據(jù)示于以下表5中。
表5
單位[mm]
實施例5的攝像鏡頭如表8所示滿足條件式(1)至(12)。
圖10為表示實施例5的攝像鏡頭的球面像差(mm)、像散(mm)、畸變(%)的圖。如圖10所示,可知各像差得到良好校正。
(實施例6)
將基本的透鏡數(shù)據(jù)示于以下表6中。
表6
單位[mm]
實施例6的攝像鏡頭如表8所示滿足條件式(1)至(12)。
圖12為表示實施例6的攝像鏡頭的球面像差(mm)、像散(mm)、畸變(%)的圖。如圖12所示,可知各像差得到良好校正。
(實施例7)
將基本的透鏡數(shù)據(jù)示于以下表7中。
表7
單位[mm]
實施例7的攝像鏡頭如表8所示滿足條件式(1)至(12)。
圖14為表示實施例7的攝像鏡頭的球面像差(mm)、像散(mm)、畸變(%)的圖。如圖14所示,可知各像差得到良好校正。
以下表8中示出實施例1至實施例7所涉及的各參數(shù)值及條件式(1)至條件式(12)的值。
表8
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
在將本實用新型所涉及的由8片構(gòu)成的攝像鏡頭應(yīng)用到不斷低背化、低F值化的智能手機(jī)和便攜式終端設(shè)備等游戲機(jī)或PC、機(jī)器人等信息設(shè)備等,以及搭載于附帶相機(jī)功能的家電產(chǎn)品或汽車等的攝像裝置中的情況下,有助于該相機(jī)的低背化及低F值化,并且能夠?qū)崿F(xiàn)相機(jī)的高性能化。