专利名称：摄像透镜的制作方法
技术领域：
本发明是关于一组搭载于便携电话等之中的小型的摄像透镜，特别是为了拍摄具有白色光等的宽频光且广视角的物体的摄像透镜。
背景技术：
近年来，摄像透镜伴随着从相片胶卷向(XD、CMOS等的摄像元件的过渡，小型化迅速发展，向便携电话等的搭载成为可能。尽管由大量消费引起的低价格化的需求强烈，但不得不解决极端薄型化、电子式受光元件特有的制约等技术性问题。S卩，在近几年，尽管在便携电话等之中搭载的摄像透镜是小型的，但在分辨率、画像品质方面，进一步要求高分辨率的高性能，为了满足这样的需求，在便携电话等中搭载的小型摄像透镜，如专利文献1 3所示，2 4枚构造的玻璃或塑料制透镜正成为主流。以前的技术文献专利文献1 特开2007-298719号公报专利文献2 特开2005-3^682号公报专利文献3 特开2005-284153号公报发明的概要发明欲解决的课题上述专利文献1 3中所示的摄像透镜，虽然是组合复数透镜，校正透镜的球面像差、像面弯曲的透镜，但是随着透镜数量越增加，成本越多，也就成为阻碍小型化的主要原因，进而，生产率也变得低下。另一方面，随着便携电话等的普及迅速发展，关于图像质量即使作出一些让步，对在生产率方面卓越、小型、低价格的摄像透镜的需求正在加强。在成本面上，因为减少透镜数量更在成本面上有利，所以在这种便携电话等中搭载的摄像透镜里， 如果采用1枚构造的摄像透镜，在更小型化能够实现的同时，在成本面上也变得极其有利。 但是，在1枚构造的摄像透镜上，对于因色像差校正、像面弯曲校正、电子式受光元件的入射光线角度的最优化的自由度几乎没有是实情，难以确保光学性能，存在这样的问题。
发明内容
鉴于上述的问题点，本发明的目的在于提供一种实用性的摄像透镜。该透镜即使是1枚的最小构造，在校正色像差的同时，能将像面弯曲校正到可接受的范围，并且得到朝向受光元件的最佳入射角。为达上述目的，本发明采取的技术方案如下根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，从物体一侧依次设置调节进入透镜光量的控制部件和1枚塑料制透镜，分别在这个透镜的物体一侧形成凹面，在像点一侧形成凸面，在由非球面构成这些各个面的同时，上述凸面是发挥色散功能的衍射光学面。根据权利要求2所述的摄像透镜，其特征在于，从基准点开始在以物体方向为负、 像面方向为正的坐标系中，各光学元件被构成去满足以下的条件式。
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(1)0. 45 < L/R < 0. 95(2)-0. 065 < L，(l_n)/R，< 0. 035η其中，L 以主光线和光轴交叉的位置作为光圈位置时的从凸面顶点到虚拟光圈的距离L’ 以主光线和光轴交叉的位置作为光圈位置时的从凹面顶点到虚拟光圈的距离R 凸面的曲率半径R’ 凹面的曲率半径η 透镜材质的折射率本发明的有益效果因为本发明的摄像透镜是由最小构造片数构成的透镜，在小型化能够实现的同时，制造容易且能够降低成本。进而，通过设置以像面弯曲校正为目的、具有负屈光度的凹面，缩小珀兹伐和；通过在像面方向恰当距离光圈的位置设置具有正屈光度的凸面，能够最优化从透镜出来的主光线的出射角度。进而，通过最佳地设置拥有色散功能的衍射光学面，在校正色像差的同时，能够将像面弯曲有效地校正到可接受的范围。另外，在光圈和凸面的距离中存在特定的最佳值，这个最佳值依据条件式(1)来定义。虚拟光圈和凸面的距离L与凸面的曲率半径R的比率L/R，如果小于0. 45的话，同时校正轴上色像差和倍率的色像差变得困难。相反，如果L/R大于0. 95时，关于通过衍射光学面进行色像差校正，虽然有富余，但是在畸变增加的同时，因为光学系统全体变得又长又大而与小型化的要求背道而驰。还有，虽然衍射光学面发生由衍射效率低下引起的二阶和三阶衍射造成的对比度下降的情况，但是通过光程差函数的最优化，将设计基准波长以外的衍射效率最小化，通过摄像元件后续的电处理，谋求对比度改善是可能的。另外，在光圈和凹面的距离中存在特定的最佳值，该最佳值依据条件式( 来定义。条件式( 表示凹面和光圈的位置关系，并提供一个量用于良好地保持彗形像差、且缩小整个光学系统长度。条件式( 提供一个值，该值通过用折射率将到虚拟光圈的距离正规化，并通过用具有凹面的屈光力除以最终值来获得，如果L’(l-n)/R’的值大于0.035的话，因为射入凹面的轴外光线的入射角变大，彗形像差因此增大。此外，同值在负方向上变成比-0. 065大的值的话，虽然在像差校正上变得更加良好，但是在主光线射出角变得更小且背离最佳值的同时，整个光学系统变得又长又大而与小型化的要求背道而驰。
图1是与实施例1相关的摄像透镜的构造图。
图2是与实施例1相关的摄像透镜的像差图。图3是与实施例2相关的摄像透镜的像差图。图4是与实施例3相关的摄像透镜的像差图。图5是与实施例4相关的摄像透镜的构造图。图6是与实施例4相关的摄像透镜的像差图。图7是没有衍射光学面的1枚构造的摄像透镜的构造图。图8是没有衍射光学面的1枚构造的摄像透镜的像差图。图9是没有衍射光学面的1枚构造的摄像透镜的构造图。
图10是没有衍射光学面的1枚构造的摄像透镜的像差图。标号说明Ll摄像透镜Rl镜框(控制部件)R2 凹面R3、R3，虚拟面R4 凸面R5衍射光学面X 光轴S成像面
具体实施例方式为了实施发明的最佳形态下面，关于本发明的实施例用图进行说明。首先，详细说明作为本发明的代表例的 实施例1。在以下各实施例中省略重复的说明。实施例1说明书附图1和图2表示本发明的实施例1，图1表示摄像透镜的构造图，图2表 示像差图。如图1所示，本实施例的基本构造是，在物体一侧设置作为调节进入透镜的光量 的控制部件的镜框Rl，在其后面设置1枚构造的摄像透镜Li。摄像透镜Li，分别在物体一 侧形成凹面R2，在像点一侧形成凸面R4。这个凹面R2、凸面R4分别由非球面构成，且凸面 R4由具有色散功能的衍射光学面R5构成。另外，为了容易地形成非球面，摄像透镜Ll在材 料中使用环烯塑料。另外，在本实施例中，在摄像透镜Ll的凸面R4和成像面S之间设置由平行平面 R6、R7构成的保护玻璃。此外，在图1中，在dl、d2…d5和X分别表示面间隔和光轴的同 时，主光线与光轴交叉的位置作为虚拟光圈，将其定义为虚拟面R3。用数学公式1表示构成上述摄像透镜Ll的凹面R2、凸面R4的非球面的非球面形 状公式，数学公式2是光程差函数，在非球面上作为衍射光学面R5被形成。数学公式权利要求
1.一种摄像透镜，其特征在于，从物体一侧依次设置调节进入透镜光量的控制部件和1枚塑料制透镜，分别在这个透镜的物体一侧形成凹面，在像点一侧形成凸面，在由非球面构成这些各个面的同时，上述凸面是发挥色散功能的衍射光学面。
2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，从基准点开始在以物体方向为负、像面方向为正的坐标系中，各光学元件被构成去满足以下的条件式。(1)0.45 < L/R < 0. 95(2)-0.065 < L，(l_n)/R，< 0. 035η其中，L 以主光线和光轴交叉的位置作为光圈位置时的从凸面顶点到虚拟光圈的距离L’ 以主光线和光轴交叉的位置作为光圈位置时的从凹面顶点到虚拟光圈的距离R 凸面的曲率半径R’ 凹面的曲率半径η 透镜材质的折射率
全文摘要
通过利用衍射光学面，良好地校正色像差，1群1枚最小构造的透镜，为拍摄宽频光且广视角的物体，提供最佳的摄像透镜。在1枚构造的塑料制透镜L1的物体一侧形成凹面R2、在像点一侧形成凸面R4。将凹面R2和凸面R4分别制成非球面的同时，在凸面R4上形成发挥色散功能的衍射光学面R5，满足以下的条件式(1)(2)。条件式(1)0.45＜L/R＜0.95，条件式(2)-0.065＜L’(1-n)/R’＜0.035n L以主光线和光轴交叉的位置作为光圈位置时的从凸面顶点到虚拟光圈的距离，L’以主光线和光轴交叉的位置作为光圈位置时的从凹面顶点到虚拟光圈的距离，R凸面的曲率半径，R’凹面的曲率半径，n透镜材质的折射率。
文档编号G02B13/18GK102369469SQ20098015768
公开日2012年3月7日 申请日期2009年12月21日 优先权日2008年12月24日
发明者松冈和雄, 栗原一郎, 渡边慎吾, 铃木久则 申请人:康达智株式会社