图像拾取装置制造方法

文档序号:2711410阅读:98来源:国知局
图像拾取装置制造方法
【专利摘要】本公开内容涉及图像拾取装置。提供了一种图像拾取装置,该图像拾取装置按从物侧起的次序包括:第一透镜单元;光阑;具有正折光力的第二透镜单元;以及图像拾取元件。第二透镜单元包括仅包含至少一个正透镜的第二透镜子单元。第二透镜子单元中所包括的每一个透镜的d线处的折射率(N2a)、所述每一个透镜的阿贝常数(ν2a)和部分分散比(θ2a)、d线处的温度相关的相对折射率变化(dn2a/dTrelative)、整个系统的焦距(f)、第二透镜子单元的焦距(f2a)、图像拾取透镜的总长(TD)、以及从图像拾取透镜中最靠近像侧布置的透镜的像侧面到图像拾取元件的像面的距离(BF)满足预定关系。
【专利说明】图像拾取装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种图像拾取装置,更特别地,涉及一种包括用于在图像拾取元件上 形成对象图像的图像拾取透镜的图像拾取装置,图像拾取元件诸如CCD传感器和CMOS传感 器。本发明涉及一种适用于监视照相机、网络照相机、车载照相机、数字照相机等的、包括图 像拾取透镜的图像拾取装置。

【背景技术】
[0002] 迄今为止,要求监视照相机小巧且轻便,成像范围广,并且与低照度兼容。随着最 近传感器的分辨率的改进,现在要求监视照相机具有与全HD兼容的高分辨率。因为此,要 求将被安装在监视照相机中的图像拾取透镜小巧且轻便,具有75°或更大的广水平视场角 和小f数,并且具有高光学性能。日本专利申请公开No. 2005-221920提出了一种具有令人 满意的光学性能以及大约为85°的最大视场角的、低成本的、小巧的光学系统。日本专利申 请公开No. 2008-233610提出了具有令人满意的光学性能、70°至80°的最大视场角、2.0 的f数和六个透镜的光学系统。
[0003] 通常,用于监视的图像拾取透镜优选地具有令人满意地校正的色差,以便获得令 人满意的成像性能。
[0004] 通常,监视照相机用在包括寒冷地区和热带地区的广泛的温度范围内。因此,对 于不具有聚焦机构的所谓的泛焦透镜(pan-focuslens)特别重要的是抑制温度相关的成 像位置变化,因为温度相关的成像位置变化的发生可能改变对焦的景深的范围(即,泛焦范 围)。
[0005] 日本专利申请公开No. 2005-221920使用塑料的非球面透镜,其具有大的温度相 关的折射率变化,以便以低成本获得令人满意的光学性能以及小巧且轻便的结构。因此,存 在成像位置可能由于温度变化而变化的问题。
[0006] 在日本专利申请公开No. 2008-233610中,其中有助于图像形成的第三透镜单元 由玻璃材料制成的结构不能令人满意地校正轴向色差的二次光谱。


【发明内容】

[0007] 本发明提供一种图像拾取透镜,其小巧且轻便,具有广视场角和小f数,并且具有 色差被令人满意地校正的高光学性能,并且在该图像拾取透镜中,温度相关的成像位置变 化被抑制,并且本发明提供一种包括该图像拾取透镜的图像拾取装置。
[0008] 根据本发明的一个实施例的图像拾取装置包括:
[0009] 图像拾取透镜;和
[0010] 图像拾取元件,
[0011] 图像拾取透镜按从物侧到像侧的次序包括:
[0012] 第一透镜单元;
[0013] 光阑;和
[0014] 第二透镜单元,其具有正折光力,
[0015] 第二透镜单元包括仅包含至少一个正透镜的第二透镜子单元,
[0016] 其中,满足以下条件:
[0017] 62<V2a;
[0018] N2a<l. 63;
[0019] 0· 605-(v2a/1000)〈Θ2a;和
[0020] dn2a/dTrelative<-2. 4XIO-6,
[0021] 其中,N2a表示第二透镜子单元中所包括的每一个透镜的d线处的折射率,v2a表 示所述每一个透镜的阿贝常数,Θ2a表示所述每一个透镜的部分分散比,dn2a/dTrelatiVe 表示d线处的温度相关的相对折射率变化,并且
[0022] 其中,满足以下条件:
[0023] 0· 20〈f/f2a〈0. 80;和
[0024] 3. 00〈TD/BF〈6. 50,
[0025] 其中,f表示图像拾取透镜的焦距,f2a表示第二透镜子单元的焦距,TD表示图像 拾取透镜的总长,BF表示从图像拾取透镜中最靠近像侧布置的透镜的像侧面到图像拾取元 件的像面的距离。
[0026] 根据本发明的一个实施例,可以获得图像拾取透镜,其能够实现小巧且轻便的结 构、以及广视场角和小f数,并且具有色差被令人满意地校正的高光学性能,并且能够令人 满意地校正由温度变化引起的成像位置偏移,并且可以获得包括该图像拾取透镜的图像拾 取装置。
[0027] 从以下参照附图对示例性实施例的描述,本发明的进一步的特征将变得清楚。

【专利附图】

【附图说明】
[0028] 图1是根据本发明的数字实施例1的透镜截面图。
[0029] 图2A是根据数字实施例1的物距Im处的纵向像差图。
[0030] 图2B是根据数字实施例1的物距Im处的横向像差图。
[0031] 图3是根据本发明的数字实施例2的透镜截面图。
[0032] 图4A是根据数字实施例2的物距Im处的纵向像差图。
[0033] 图4B是根据数字实施例2的物距Im处的横向像差图。
[0034] 图5是根据本发明的数字实施例3的透镜截面图。
[0035] 图6A是根据数字实施例3的物距Im处的纵向像差图。
[0036] 图6B是根据数字实施例3的物距Im处的横向像差图。
[0037] 图7是根据本发明的数字实施例4的透镜截面图。
[0038] 图8A是根据数字实施例4的物距Im处的纵向像差图。
[0039] 图8B是根据数字实施例4的物距Im处的横向像差图。
[0040] 图9是根据本发明的数字实施例5的透镜截面图。
[0041] 图IOA是根据数字实施例5的物距Im处的纵向像差图。
[0042] 图IOB是根据数字实施例5的物距Im处的横向像差图。
[0043] 图11是例示根据本发明的图像拾取装置的主要部分的示意图。

【具体实施方式】
[0044] 现在将参照附图来详细地描述本发明的示例性实施例。
[0045] 图1是根据本发明的实施例1 (数字实施例1)的图像拾取透镜的透镜截面图。根 据这个实施例的图像拾取透镜按从物侧到像侧的次序包括第一透镜单元G1、孔径光阑SP 和具有正折光力的第二透镜单元G2。第一透镜单元Gl按从物侧到像侧的次序包括负弯月 透镜Ll和L2、以及正透镜L3,负弯月透镜Ll和L2每个均具有朝向物侧的凸面。平行平板 FL对应于低通滤光器、IR截断滤光器等。像面I对应于用于接收对象光并且使光经过光电 转换的固态图像拾取元件(光电换能器)等的像面。
[0046] 图2A是根据数字实施例1的物距Im处的纵向像差图,在数字实施例1中,单位是 _ (仅对于畸变,单位是%)。例示了关于e线的球面像差(用实线表示)和关于g线的球面 像差(用双点划线表示)。例示了关于弧矢像面上的e线的像散(用实线表示)和关于子午像 面上的e线的像散(用虚线表示)。例示了关于g线的横向色差(用双点划线表示)。f数由 Fno表示,半视场角由ω表示。纵向像差示出了按〇.Imm的比例的球面像差、按〇.Imm的比 例的像散、按10%的比例的畸变、以及按0. 02mm的比例的横向色差。图2Β是根据数字实施 例1的物距Im处的横向像差图,示出了按0. 02mm的比例的、e线处的弧矢光线像差(实线) 和子午光线像差(点线)。以下实施例中的像差图也具有完全相同的注解和比例。
[0047] 根据本发明的图像拾取透镜和包括该图像拾取透镜的图像拾取装置均按从物侧 到像侧的次序包括具有正或负折光力的第一透镜单元、光阑、以及具有正折光力的第二透 镜单元。第二透镜单元包括仅包含至少一个正透镜的第二透镜子单元,并且满足以下条 件:
[0048] 62<V2a;
[0049]N2a<l. 63;
[0050] 0· 605- (v2a/1000)〈Θ2a;和
[0051] dn2a/dTrelative〈_2· 4X1CT6,
[0052] 其中,N2a表示第二透镜子单元中所包括的每一个透镜的d线处的折射率,v2a表 示其阿贝(Abbe)常数,Θ2a表示其部分分散比,dn2a/dTrelatiVe表示d线处的温度相关 的相对折射率变化。此外,满足以下条件表达式:
[0053] 0· 20〈f/f2a〈0. 80. · · (1);和
[0054] 3. 00<TD/BF<6. 50. . . (2),
[0055] 其中,f表示整个系统的焦距,f2a表示第二透镜子单元的焦距,TD表示图像拾取 透镜的总长,BF表示从图像拾取透镜中最靠近像侧布置的透镜的像侧面到像面的距离。
[0056] 现在,给出如何实现作为本发明的特征的色差的校正和由温度变化引起的成像位 置变化的抑制两者的描述。
[0057] 首先,就具有紧密布置的透镜的薄型系统中的色差校正条件和二次光谱的校正对 校正色差的方法进行描述。具有紧密布置的透镜的薄型系统中的色差校正条件可以用以下 表达式表达。

【权利要求】
1. 一种图像拾取装置,包括: 图像拾取透镜;和 图像拾取元件, 所述图像拾取透镜按从物侧到像侧的次序包括: 第一透镜单元; 光阑;和 第二透镜单元,所述第二透镜单元具有正折光力, 所述第二透镜单元包括仅包含至少一个正透镜的第二透镜子单元, 其中,满足以下条件: 62< V 2a; N2a〈l. 63:0. 605-( v2a/1000)〈 Θ 2a;和 dn2a/dTrelative<-2. 4X IO"6, 其中,N2a表示第二透镜子单元中所包括的每一个透镜的d线处的折射率,v 2a表示所 述每一个透镜的阿贝常数,Θ 2a表示所述每一个透镜的部分分散比,dn2a/dTrelatiVe表 示d线处的温度相关的相对折射率变化,并且 其中,满足以下条件: 0·20〈f/f2a〈0. 80;和 3.00〈TD/BF〈6. 50, 其中,f表示图像拾取透镜的焦距,f2a表示第二透镜子单元的焦距,TD表示图像拾取 透镜的总长,BF表示从图像拾取透镜中最靠近像侧布置的透镜的像侧面到图像拾取元件的 像面的距离。
2. 根据权利要求1所述的图像拾取装置,其中,满足以下条件: 0. 40mm<f2/ (YXFno) <3. 00mm, 其中,Y表示图像拾取元件处的最大像高,Fno表示无限远状态下的f数。
3. 根据权利要求1所述的图像拾取装置,其中,满足以下条件: 1. 50Χ1(Γ5〈α〈2. 50ΧΚΓ5, 其中,α表示用于调节最靠近像侧布置的透镜的像侧面与像面之间的间隔的透镜镜筒 构件的材料的线性膨胀系数。
4. 根据权利要求1所述的图像拾取装置, 其中,所述第二透镜单元包括至少一个负透镜和至少两个正透镜,并且 其中,满足以下条件: 0·20〈f/f2〈0. 70;和 2.00< V 2p/ V 2n<6. 00, 其中,f2表示第二透镜单元的焦距,v 2p表示第二透镜单元的所述至少两个正透镜的 阿贝常数的平均值,V 2n表示第二透镜单元的所述至少一个负透镜的阿贝常数的平均值。
5. 根据权利要求1所述的图像拾取装置, 其中,所述第二透镜单元包括接合透镜和至少一个正透镜,所述接合透镜包括负透镜 和正透镜,并且 其中,满足以下条件: 0. 20〈ncn_ncp〈0. 60, 其中,ncn表示接合透镜的负透镜的d线处的折射率,ncp表示接合透镜的正透镜的d 线处的折射率。
6.根据权利要求1至5中的任何一个所述的图像拾取装置, 其中,所述第一透镜单元按从物侧到像侧的次序包括两个负透镜和一个正透镜, 其中,所述第二透镜单元包括至少一个负透镜和至少两个正透镜, 其中,所述第一透镜单元的所述两个负透镜均包括具有朝向物侧的凸面的弯月透镜, 并且 其中,满足以下条件: -0.25<f/fl<0. 25; 0·20〈 Vlp/ V1η〈0· 70;和 1. 85〈η1ρ〈2· 40, 其中,Π 表示第一透镜单元的焦距,V Ip表示第一透镜单元的所述一个正透镜的阿贝 常数的平均值,V In表示第一透镜单元的所述两个负透镜的阿贝常数的平均值,nip表示 第一透镜单元的所述一个正透镜的d线处的折射率。
【文档编号】G02B13/18GK104317036SQ201410112142
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】若园毅, 菊池翔平 申请人:佳能株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1