摄像透镜及包括摄像透镜的摄像装置的制造方法_3

文档序号:8714522阅读:来源:国知局
相同的位置、或是比该位置更朝向光轴的半径方向内侧的任意的位置。
[0113] 第4透镜L4在光轴附近具有正折射力。此时,尤其能抑制中间视角下穿过光学系 统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。而且,第4透镜L4为在光轴附近使凹面朝 向物体侧的凹凸形状。因此,能良好地修正像散。
[0114] 第5透镜L5在光轴附近具有负折射力。因此,能良好地实现透镜总长的缩短化, 而且,能良好地修正像面弯曲。而且,第5透镜L5在光轴附近使凹面朝向像侧。因此,更有 利于像面弯曲的修正。第5透镜L5在光轴附近也可成为凹面朝向像侧的凹凸形状,还可在 光轴附近成为双凹形状。当使第5透镜L5在光轴附近成为凹面朝向像侧的凹凸形状时,能 良好地使透镜总长缩短化。当使第5透镜L5在光轴附近成为双凹形状时,能利用物体侧的 面分担第5透镜L5的负功率,从而能抑制从中心且在中间视角下穿过光学系统的光线向成 像面(摄像元件)的入射角变大。
[0115] 而且,第5透镜L5的像侧的面为在从像侧的面与最大视角的主光线的交点朝向光 轴的半径方向内侧具有至少1个反曲点的非球面形状。因此,尤其是在成像区域的周边部, 能抑制穿过光学系统的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。而且,通过使第5透镜 L5的像侧的面成为在从像侧的面与最大视角的主光线的交点朝向光轴的半径方向内侧具 有至少1个反曲点的非球面形状,能良好地修正畸变像差。另外,本说明书中,所谓"在从像 侧的面与最大视角的主光线的交点朝向光轴的半径方向内侧"是指,和像侧的面与最大视 角的主光线的交点相同的位置、或是比该位置更朝向光轴的半径方向内侧。而且,第5透镜 L5的像侧的面上所设的反曲点可配置在和第5透镜L5的像侧的面与最大视角的主光线的 交点相同的位置、或是比该位置更朝向光轴的半径方向内侧的任意的位置。
[0116] 关于该摄像透镜L,为了实现高性能化,适宜使第1透镜Ll至第5透镜L5各透镜 中的至少一个面成为非球面形状。
[0117] 而且,优选的是,构成所述摄像透镜L的第1透镜Ll至第5透镜L5为单透镜而非 接合透镜。若使所有透镜均为单透镜,则与使任一透镜为接合透镜时相比,与空气接触的透 镜面数量增多,因此,设计自由度增高,更容易实现透镜总长的缩短化、广角化及小的光圈 值。
[0118] 尤其优选的是,第1透镜Ll与第2透镜L2不接合而在第1透镜Ll与第2透镜L2 之间设置空气间隔。为了实现小的光圈值需要控制球面像差,通过在第1透镜Ll与第2透 镜L2之间设置空气间隔,从而高阶像差的控制变得容易,球面像差的控制也变得容易。
[0119] 接着,对与按以上方式构成的摄像透镜L的条件式相关的作用及效果进行更详细 的说明。另外,摄像透镜L优选的是,对于下述各条件式,满足各条件式中的任一个或任意 的组合。满足的条件式优选的是根据摄像透镜L所要求的事项而适当选择。
[0120] 首先,优选的是,第1透镜Ll的焦距Π 及整个系统的焦距f满足以下的条件式 (1):
[0121] 0. 91 < f/fl < 2. 47 (1)。
[0122] 条件式⑴中指定了整个系统的焦距f与第1透镜LI的焦距Π 的比的优选数值 范围。通过以不会成为条件式(1)的下限以下的方式确保第1透镜Ll的折射力,第1透镜 Ll的正折射力相对于整个系统的折射力不会变得过弱,能良好地实现透镜总长的缩短化。 而且,通过以不会成为条件式(1)的下限以下的方式构成,能缩小透镜总长与整个系统的 焦距的比。另外,透镜总长与整个系统的焦距的比是使用所述f与后述TTL而以TTL/f来 表示。通过以不会成为条件式(1)的上限以上的方式抑制第1透镜Ll的折射力,第1透镜 Ll的正折射力相对于整个系统的折射力不会变得过强,能良好地修正球面像差与像散。而 且,能适宜且良好地修正球面像差,因此有利于缩小光圈值。为了进一步提高所述条件式 (1)的相关效果,更优选的是满足条件式(1-1),进而更优选的是满足条件式(1-2),尤其更 优选的是满足条件式(1-3):
[0123] I. I < f/fl < 2. 05 (1-1)
[0124] 1. 22 < f/fl < 2. 05 (1-2)
[0125] I. 22 < f/fl < I. 86 (1-3)。
[0126] 优选的是,第5透镜L5的焦距f5及整个系统的焦距f满足以下的条件式(2):
[0127] -213 < f/f5 < -103 (2)。
[0128] 条件式(2)中指定了整个系统的焦距f与第5透镜L5的焦距f5的比的优选数值 范围。通过以不会成为条件式(2)的下限以下的方式抑制第5透镜L5的折射力,第5透镜 L5的负折射力相对于整个系统的折射力不会变得过强,能抑制中间视角下穿过光学系统的 光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。通过以不会成为条件式(2)的上限以上的方式 确保第5透镜L5的折射力,第5透镜L5的负折射力相对于整个系统的折射力不会变得过 弱,能良好地修正像面弯曲。另外,若要缩小光圈值,则正透镜的中心厚度有变厚的倾向,因 此后焦点变短,从而有透镜总长变长的倾向,但通过满足条件式(2),在缩小光圈值的情况 下,也有利于同时实现适宜长度的后焦点的保持及透镜总长的缩短化两方面。为了进一步 提高所述条件式(2)的相关效果,更优选的是满足下述条件式(2-1),进而更优选的是满足 条件式(2-2),尤其更优选的是满足条件式(2-3):
[0129] -1. 9 < f/f5 < -1. 13 (2-1)
[0130] -1. 9 < f/f5 < -I. 2 (2-2)
[0131] -I. 81 < f/f5 < -I. 2 (2-3)。
[0132] 而且,优选的是,将后焦点设为空气换算长度时从第1透镜LI的物体侧的面至像 面的光轴上的距离TTL与近轴像高(f · tan ω)满足以下的条件式(3)。此处,f为整个系 统的焦距,ω为聚焦于无限远物体的状态下的最大视角的半值,tan为三角函数的正切。
[0133] 1. 2 < TTL/(f · tan〇) < 1. 57 (3)
[0134] 条件式(3)中指定了从第1透镜Ll的物体侧的面至像面的距离TTL(透镜总长) 与近轴像高(f ^tano)的比的优选数值范围。另外,将透镜总长中的后焦点(从第5透镜 L5的像侧的面顶点至像面的光轴上的距离)设为空气换算长度。通过以不会成为条件式 (3)的下限以下的方式确保相对于近轴像高(f ^tano)的、从第1透镜Ll的物体侧的面至 像面的距离TTL,能良好地修正畸变像差,而且,在成像区域的周边部,能抑制穿过光学系统 的光线向成像面(摄像元件)的入射角变大。通过以不会成为条件式(3)的上限以上的方 式维持相对于近轴像高(f · tan ω)的、从第1透镜Ll的物体侧的面至摄像面的距离TTL, 能良好地使对应于图像尺寸的透镜总长缩短化。因此,能维持透镜总长、且使图像尺寸大型 化,有利于应对满足高像素化要求的摄像元件,而且,还有利于维持图像尺寸且进一步使透 镜总长缩短化。为了进一步提高所述条件式(3)的相关效果,更优选的是满足下述条件式 (3-1),进而更优选的是满足条件式(3-2),尤其更优选的是满足条件式(3-3):
[0135] 1. 3 < TTL/(f · tan〇) < 1. 51 (3-1)
[0136] 1. 34 < TTL/(f · tan〇) < 1. 51 (3-2)
[0137] L 34 < TTlV(f · tan ω) < L 49 (3-3) 〇
[0138] 而且,优选的是,第1透镜LI的物体侧的面的近轴曲率半径Llf、入射光瞳的直径 Φ满足以下的条件式(4):
[0139] 0. 5 < Llf/Φ < 0. 97 (4)。
[0140] 条件式⑷中指定了相对于入射光瞳的直径Φ的、第1透镜Ll的物体侧的面的 近轴曲率半径Llf的优选数值范围。通过以不会成为条件式(4)的下限以下的方式设定相 对于入射光瞳的直径Φ的、第1透镜Ll的物体侧的面的近轴曲率半径Llf,有利于抑制球 面像差的产生。通过以不会成为条件式(4)的上限以上的方式设定相对于入射光瞳的直径 Φ的、第1透镜Ll的物体侧的面的近轴曲率半径Llf,有利于实现透镜总长的缩短化,且有 利于实现小的光圈值。为了进一步提高所述条件式(4)的相关效果,更优选的是满足条件 式(4-1),进而更优选的是满足条件式(4-2):
[0141] 0. 65 < Llf/Φ < 0. 91 (4-1)
[0142] 0. 75 < Llf/Φ < 0. 87 (4-2) 〇
[0143] 而且,优选的是,整个系统的焦距f、最大视角的半值ω、第5透镜L5的像侧的面 的近轴曲率半径L5r满足以下的条件式(5):
[0144] I < f · tan ω /L5r < 3 (5) 〇
[0145] 条件式(5)中指定了近轴像高(f ^tano)与第5透镜L5的像侧的面的近轴曲率 半径L5r的比的优选数值范围。通过以不会成为条件式(5)的下限以下的方式设定相对于 第5透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径L5r的近轴像高(f · tan?),从而,相对于近轴像 高(f ^tano),摄像透镜的最靠像侧的面即第5透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径L5i的 绝对值不会变得过大,能实现透镜总长的缩短化、且能充分地修正像面弯曲。另外,如各实 施方式的摄像透镜L所示,当使第5透镜L5的像侧的面成为在光轴附近使凹面朝向像侧、 且在从像侧的面与最大视角的主光线的交点朝向光轴的半径方向内侧具有至少1个反曲 点的非球面形状,并且满足条件式(5)的下限时,能良好地修正从中心视角至周边视角的 像面弯曲,故而,适于实现广角化。而且,通过以不会成为条件式(5)的上限以上的方式设 定相对于第5透镜L5的像侧的面的近轴曲率半径L5r的近轴像高(f · tanu),从而,相对 于近轴像高(f · tan ω ),摄像透镜的最靠像侧的面即第5透镜的像侧的面的近轴曲率半径 L5r的绝对值不会变得过小,尤其能抑制中间视角下穿过光学系统的光线向成像面(摄像 元件)的入射角变大,而且,能抑制像面弯曲的修正过度。
[0146] 通过本实用新型的实施方式的摄像透镜适当地采用所述优选的结构或可利用的 结构,能实现更高的成像性能。而且,根据本实施方式的摄像装置,输出与本
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